Công nghiệp 4.0 và việc sử dụng các cảm biến trong quá trình tạo hình kim loại tấm

Khai thác dữ liệu (xem Hình 1 ) hiện có thể thực hiện được nhờ các hệ thống khác nhau có thể đo lường và kiểm soát các khía cạnh khác nhau của một quy trình nhất định. Khai thác dữ liệu có thể được áp dụng cho quá trình tạo hình kim loại tấm, với mục tiêu chính là tạo ra một bộ phận không có khuyết tật có kích thước mong muốn, không có nếp nhăn hoặc vết gãy. Mục tiêu này có thể đạt được bằng cách đo và / hoặc kiểm soát các đặc tính của vật liệu, dòng vật liệu, điều kiện bôi trơn, lực hình thành, độ nhám bề mặt và động lực học của dụng cụ. Hình 2 cho thấy các ví dụ về cảm biến được sử dụng để đo một số thông số này.

Đo dòng nguyên liệu

Việc đo lượng vật liệu chảy vào khoang khuôn rất hữu ích để kiểm soát quá trình tạo hình. Mặt khác, dòng nguyên liệu không đủ có thể dẫn đến mỏng quá mức và cuối cùng là bị gãy. Mặt khác, dòng chảy vật chất quá nhiều có thể gây ra nếp nhăn.

Hình 1 Hiệu suất của chất bôi trơn có thể được đánh giá bằng cách phát hiện (a) vết nứt khi sử dụng cảm biến tải trọng, (b) vết nứt bằng cảm biến phát xạ âm và (c) vết nhăn bằng cách đo khoảng cách giữa giá đỡ trống và khuôn.

Các nhà máy sử dụng cảm biến laser để đo dòng nguyên liệu. Thông tin này được gửi đến một thuật toán có thể điều chỉnh điện tử, trên mỗi hành trình, chiều cao của miếng đệm, là hai nêm nằm giữa khuôn dưới và giá đỡ / chất kết dính trống để kiểm soát dòng vật liệu vào khoang khuôn.

Đo lường lực lượng

Cảm biến lực, còn được gọi là màn hình trọng tải, có thể ghi lại các giá trị tải trọng cao nhất hoặc tải trọng dưới dạng một hàm của độ dịch chuyển hoặc thời gian trượt. Các cảm biến này thường được đặt trong khung ép, các thanh kết nối, rãnh trượt hoặc trực tiếp trong công cụ.

Phép đo lực có thể được sử dụng để ngăn chặn quá tải của máy ép hoặc tải lệch tâm, để theo dõi độ mòn của dụng cụ và để phát hiện những thay đổi trong bôi trơn hoặc đứt gãy vật liệu (xem Hình 3a ). Cảm biến lực và cảm biến áp điện là những thiết bị đo lực được sử dụng phổ biến nhất.

Phát hiện gãy dụng cụ và phần bị bong tróc

Ngoài cảm biến lực, cảm biến phát xạ siêu âm hoặc âm thanh cũng có thể được sử dụng để phát hiện một số thay đổi trong quá trình (xem Hình 3b ). Khi một vết nứt được tạo ra trên phôi hoặc dụng cụ, sóng được truyền từ vết nứt này và có thể được ghi lại bằng cảm biến phát xạ âm và siêu âm. Cần chú ý đặc biệt để xác định vị trí và giải thích kết quả từ loại cảm biến này, vì tín hiệu nhiễu có thể gây nhiễu cho phép đo.

Cảm biến dịch chuyển

Thường được sử dụng để theo dõi vị trí khuôn để ngăn ngừa sự cố, cảm biến dịch chuyển cũng có thể được sử dụng để phát hiện vết nhăn bắt đầu trên mặt bích của trống trong quá trình dập hoặc vẽ sâu. Cảm biến dịch chuyển có thể chỉ ra khi xảy ra hiện tượng nhăn ở mặt bích (xem Hình 3c ).

Kỹ thuật này có thể quan trọng trong một quy trình tự động, trong đó lực giữ trống có thể được điều chỉnh cục bộ. Máy biến áp vi sai biến đổi tuyến tính, cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm và cảm biến quang điện được sử dụng cho các nhiệm vụ này.

Đánh giá tài sản vật chất trực tuyến

Các tính chất cơ học của vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến điều kiện gia công và chất lượng bộ phận. Hình dạng của vật liệu có thể được xác định bằng độ bền chảy, độ bền kéo cuối cùng, độ giãn dài đồng đều, độ giãn dài và độ đứt gãy, và độ cứng, và tất cả các đặc tính này có thể thay đổi theo từng lô hoặc thậm chí trong cùng một lô.

Do đó, trong sản xuất số lượng lớn, bạn nên đo đặc tính của từng cuộn dây trước khi sử dụng. Điều này có thể được thực hiện bằng cách tiến hành các thử nghiệm kéo hoặc sử dụng cảm biến dòng điện xoáy. Khi các đặc tính cơ học của vật liệu được xác định, có thể thực hiện các điều chỉnh về tốc độ ép, lực giữ trống và bôi trơn để cải thiện kết quả tạo hình.

Kiểm soát bôi trơn

Lượng và loại chất bôi trơn cần thiết có thể thay đổi tùy thuộc vào mục đích chính của nó: làm mát phôi và dụng cụ, giảm mài mòn dụng cụ hoặc cải thiện dòng chảy vật liệu. Số lượng cũng có thể phụ thuộc vào độ nhám bề mặt của vật liệu đang được xem xét.

Các kỹ thuật như quang phổ có thể được sử dụng để đo độ dày chất bôi trơn trong thời gian thực trong quá trình sản xuất. BMW đã lắp đặt một hệ thống ghi lại lượng dầu nhớt dọc theo chiều rộng của cuộn dây vào. Một hệ thống bổ sung, được đặt dọc theo cảm biến đo độ dày chất bôi trơn, bổ sung một lượng chất bôi trơn phù hợp vào vị trí mục tiêu nơi phát hiện thiếu chất bôi trơn.

Ứng dụng của công nghiệp 4.0 vào nhà máy chế tạo ô tô

Tất cả các thông tin cần thiết được theo dõi từ đầu đến cuối quá trình. Các cảm biến liên tục ghi lại độ dày màng bôi trơn, đặc tính cơ học, độ dày tấm và địa hình tấm. Các khung bên được đánh dấu bằng mã gồm 10 chữ số. Máy ảnh sử dụng nhận dạng ký tự quang học sẽ đọc mã. Trong sản xuất hàng loạt, có thể tạo tối đa 18 bản ghi mẫu mỗi phút trên mỗi dây chuyền ép.

Khai thác dữ liệu cho thấy một số xu hướng, chẳng hạn như nồng độ dầu nhờn lớn hơn ở đầu hoặc cuối dải. Ngoài ra, các biến thể về độ dày là phổ biến nhất ở cuối cuộn dây, ngay cả khi độ dày vật liệu nằm trong thông số kỹ thuật (0,7 +/- 0,035 mm). Sử dụng tất cả dữ liệu đã thu thập và cây quyết định, xe có thể theo dõi các sai sót trên các bộ phận từ gốc rễ của vấn đề để cải thiện quy trình sản xuất của mình.

Công Ty Cổ Phần Thiết Bị và Giải Pháp Cơ Khí Automech – nhà cung cấp các dòng máy gia công kim loại tấm, hàn laser, giải pháp tự động từ những nhà cung cấp nổi tiếng JFY – member of TRUMPF group, Han’s laser, Hawacheon, EKO, Yadon, JQ laser,…. Automech đã hợp tác với nhiều đối tác thương mại lớn ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất đa dạng. Hệ sinh thái sản phẩm đa dạng cùng mức giá hợp lí là điểm cộng to lớn giúp Automech ngày càng chiếm được lòng tin của khách hàng.

Thông tin về sản phẩm vui lòng liên hệ

Hotline: 0987.899.347 – Mr.Toàn

Email: info@demowebvn.com

Website: automech.vn