Technologie innovante|Wanfeng Tech. : Système de moulage par formage intelligent pour culasses en alliage d'aluminium par coulée par gravité

Nom de la technologie : Système de moulage par formage intelligent pour culasses en alliage d'aluminium par coulée par gravité

Entreprise:Développement technologique Cie., Ltd de Zhejiang Wanfeng.

Catégorie:équipement de coulée, automatisation, équipements périphériques et intégration

Maturité:application mature

Type d'innovation :innovation originale

Champ d'application :véhicules à énergies nouvelles, véhicules conventionnels, aérospatiale

Noms et numéros de brevet :

Brevet:outil de connexion de robot avec fonction anti-collision

Numéro de brevet :ZL202011470118.2

Brevet:dispositif d'entraînement pour machine GDC à servo-inclinaison

Numéro de brevet :ZL202321653344.3

Brevet:Machine GDC à inclinaison servo avec entraînement à demi-engrenage

Numéro de brevet :ZL202321653351.3

Droits d'auteur du logiciel :Système de gestion de moulage Wanfeng MES V1.0

Numéro de logiciel :2022SR0973651

Droits d'auteur du logiciel :Logiciel de traçabilité des processus Wanfeng MES V1.0

Numéro de logiciel :2022SR0974862

Une fabrication intelligente, moderne, avec un personnel réduit et à haute efficacité sont devenues des tendances fondamentales de la transformation industrielle. Avec la mise en œuvre de la stratégie « Made in China 2025 » et de l'initiative de « remplacement des robots », le secteur manufacturier connaît un changement structurel global et profond.

Les robots sont désormais largement déployés dans l’industrie manufacturière mondiale. Les lignes de production automatisées robotisées sont devenues le courant dominant des équipements d’automatisation intégrés et l’orientation centrale des futures lignes intelligentes. Le moulage sous pression par gravité, en tant que processus fondamental traditionnel, a connu des progrès considérables en matière d'automatisation au cours des deux dernières décennies, avec des robots industriels et des équipements automatisés dédiés construisant des systèmes de production automatisés complets.

Cependant, les culasses des moteurs ont des structures complexes et des normes de qualité exigeantes. Le processus de coulée par gravité présente des particularités notables : flux de travail complexe, exigences de précision de coulée élevées, nécessité d'un fonctionnement continu et fluide pendant le processus, poids élevé des pièces et pollution par les gaz d'échappement. L’automatisation globale est donc difficile à mettre en œuvre. En outre, les équipementiers imposent des normes strictes sur les culasses en tant que composants essentiels du groupe motopropulseur, couvrant la production intelligente, le niveau d'automatisation et la cohérence des pièces finies, augmentant ainsi le seuil de R&D et de déploiement des lignes de coulée automatisées par gravité.

Cet ensemble d'équipements intégré comprend un système d'alimentation automatique en aluminium, un four de maintien des creusets, un équipement de dégazage, des robots de coulée, une ligne de convoyeur centralisée, une machine de coulée par gravité servo, une table rotative pour noyaux de sable, des robots de pose et d'extraction de noyaux et des pistes de glissement de robots. L'ensemble de la ligne utilise l'intégration de l'automatisation robotisée pour réaliser en un seul arrêt le flux de travail complexe du coulage par gravité des culasses : commutation du creuset, dégazage de l'aluminium fondu, préréglage du noyau de sable, versement à inclinaison asservie, extraction de la pièce coulée, marquage de la pièce et décorage de la pièce coulée. La ligne réalise une production sans personnel partout.

Système d'alimentation automatique en aluminium :après la fusion, l'aluminium fondu passe par le taraudage et le dégazage avant d'être transféré vers le four de maintien sur la ligne de coulée. Ce système remplace le transfert traditionnel par chariot élévateur et pont roulant par un transport de métal en fusion sans pilote. Un système de planification intelligent dédié fournit du métal fondu en quantités ordonnées, éliminant ainsi les risques de sécurité des chariots élévateurs et empêchant la dégradation de la composition due aux transferts répétés. Le système intègre une commutation automatique du four de maintien, un chauffage à température constante et des chariots de transfert robustes à haute température pour garantir un approvisionnement continu et stable en aluminium fondu.

Machine de coulée par gravité à servo-inclinaison pour culasses :la machine utilise un servomoteur entraînant un mécanisme d'engrenage pour effectuer un versement inclinable. L'angle de versement vers l'avant peut être ajusté en continu dans la plage de conception, et l'inclinaison de retour prend en charge des vitesses variables indépendamment par segment avec des transitions en douceur entre les étapes d'action. Le servomoteur de haute précision garantit une inclinaison douce, un versement sans choc et aucun entraînement de gaz, améliorant ainsi efficacement la qualité de la coulée interne.

Mécanismes auxiliaires pour la machine à couler par gravité :le moule latéral peut basculer vers le haut de 45 degrés pour faciliter le nettoyage intérieur et la pulvérisation de revêtement. Un système de désenfumage centralisé collecte et traite les fumées d'échappement à haute température provenant des noyaux de sable pour répondre aux exigences en matière d'émissions environnementales. Les structures de protection des noyaux de sable et de collecte des déchets rassemblent les déchets de sable de manière centralisée, simplifiant ainsi le nettoyage sur site.

Système de contrôle intelligent du refroidissement pour le versement :utilisant un contrôle numérique en boucle fermée avec une excellente précision de régulation, il surveille le débit et la température du fluide de refroidissement en temps réel et adapte dynamiquement les conditions de refroidissement en fonction de paramètres de processus prédéfinis, correspondant précisément aux normes de coulée à inclinaison servo et répondant aux exigences de processus exigeantes des pièces moulées de culasse complexes.

Cellule de coulée automatique robotisée :un robot industriel équipé d'une poche dédiée effectue de manière autonome le ramassage du métal en fusion, l'écrémage des scories en surface et le coulage en suivant les contours. La précision du poids du ramasseur de métal fondu est contrôlée à ± 1 %, et le mouvement de coulée suit de manière synchrone la posture d'inclinaison de la machine à gravité, améliorant considérablement la stabilité de coulée.

RCellule automatique de sertissage et d'extraction de coulée robotique :intègre le préréglage des noyaux de sable et l'extraction des pièces moulées formées dans un seul flux de travail, avec une logique de préhension et de placement optimisée traitant spécifiquement des défauts d'éraflure de surface lors du placement du noyau de sable.

Dispositif de nettoyage de noyau de sable de coulée : équipé d'un actionneur de décorage dédié qui élimine automatiquement les noyaux de sable résiduels des extérieurs de coulée, réduisant ainsi l'interférence du sable dans l'usinage en aval et améliorant la stabilité du processus en aval.

Système de surveillance et de contrôle intelligent à l’échelle de la ligne :chaque station du processus comprend des mécanismes de prédiction des pannes, avec une alerte précoce en cas de fonctionnement anormal et des alarmes sonores et visuelles pour les paramètres hors seuil. Un programme de débogage à changement rapide fournit une interface intuitive pour un changement de produit et une mise en service efficaces.

Système de gestion MES spécifique au casting :au-delà des fonctions standard de gestion de la production, il ajoute des modules de qualité de base : traçabilité complète des données de processus, surveillance et analyse des takts de ligne et alertes des takts anormaux. Il prend en charge le rappel en un clic des paramètres de processus historiques pour des machines individuelles, aidant ainsi les techniciens à retracer les causes profondes des défauts de coulée et à optimiser les processus de production.

1. Après le déploiement, le projet aide les clientsréduire la consommation globale d'énergie de 30 %, augmenter la capacité globale de 20 %, rationaliser 2 postes d'exploitation et réduire 4 travailleurs par équipe. Le système intègre des fonctions numériques, notamment la surveillance de l'état des équipements, le suivi de la capacité en temps réel, l'analyse OEE, le contrôle raffiné de l'énergie, l'inspection intelligente des équipements, la vidéosurveillance sur site et la gestion des autorisations du personnel. La ligne peut se connecter de manière transparente au système d’usine de fonderie intelligente existant du client. Ce projet construit une référence de production automatisée intégrée pour les clients, révolutionnant le modèle de production fragmenté et dispersé et améliorant considérablement le retour sur investissement. Il stimule également une transformation intelligente dans l’industrie du moulage d’alliages d’aluminium, démontrant ainsi un développement de haute qualité.

2. Le projet abandonne l'approche traditionnelle du robot de coulée rotatif à point fixe et adopte de manière innovante une architecture de coulée sur rail coulissant, reliant la chaîne entièrement automatisée : transfert automatique d'aluminium fondu, raffinage en ligne, réglage automatique du noyau, coulée servo, extraction de coulée, marquage du produit et convoyeur de refroidissement.Cela réduit considérablement le travail sur site, réduit l'intensité du travail et les obstacles techniques et améliore considérablement l'environnement de l'atelier.

3. La ligne est équipée d'une station servo-hydraulique offrant des avantages exceptionnels en matière d'économie d'énergie : la machine s'arrête instantanément lorsqu'aucune pression ni aucun débit n'est nécessaire, évitant ainsi de longs fonctionnements au ralenti. La pression et le débit sont réglables visuellement via un écran tactile avec une opération simple. La large plage de réglage permet au moteur de fonctionner à faible vitesse pendant de longues périodes, réduisant ainsi considérablement la consommation d'énergie au niveau de la source d'alimentation. Par rapport aux configurations de coulée traditionnelles, la ligne ferroviaire a undisposition ordonnée et utilisation de l’espace de l’usine considérablement améliorée. Ce projet a une valeur pratique importante pour l'industrie du moulage par gravité en permettant une production entièrement automatisée, des économies d'énergie et une réduction des émissions de carbone, une réduction des émissions polluantes, une réduction de l'intensité du travail de première ligne et de meilleures conditions de travail en atelier.

4. Le projet comprend un système de gestion MES personnalisé pour l'industrie de la fonderie, fournissant aux entreprises une analyse de traçabilité des défauts de coulée, une traçabilité complète de la qualité du processus et un contrôle numérique de la production sur site.élever globalement la gestion raffinée de l'usine.

5. Cet équipement intégré est le résultat d'un développement indépendant de l'entreprise, avec plusieurs technologies de base et les droits de propriété intellectuelle exclusifs correspondants. Les résultats stimulent l'itération technologique dans l'industrie chinoise des équipements intégrés automatisés,renforcer la capacité d'innovation indépendante et la compétitivité du marché de l'entrepriseet créez une démonstration d'application industrielle. Il revêt également une importance stratégique de grande envergure pour optimiser la structure industrielle de fabrication d'équipements et de traitement de fonderie, cultiver des marques nationales indépendantes, démontrer les avantages du « Made in China » et améliorer la compétitivité des produits de fonderie chinois sur le marché international.