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车轮生产线

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无内胎轮辋生产线

详细信息 产品参数 售后服务

现有研究基础、特色和优势

自公司创立十几年来,公司一直从事车轮配套产品的研发,为车轮行业配套制作了大量的车轮模具以及部分轮辐和轮辋的专用设备。目前,我们每年为车轮行业的配套业务量接近4000万元,已经占到公司业务总量及近三分之一。这使得我们对于这个产业有了一个新的认识和定位,我公司科技力量雄厚,现有职工400余人,其中高级工程师20余人,工程师50余人,专业技师150余人,拥有省级工程技术研究中心、省级企业技术中心、博士后科研工作站,我们将凭借我公司人才技术的优势继续专注于车轮装备产业的发展。

作为专业的车轮装备研发制造企业,我们将时刻把握前沿技术,坚持自主创新,与国内广大的车轮制造企业紧密合作,力争打造国内最优秀的自动化车轮生产线。我们将在致力于实现车轮生产线的全面自动化的基础上,继续研发高端智能化的车轮生产线。高端智能化车轮生产线,将自动控制技术、自动检测技术、遥感技术、信息化管理等多项应用技术进行集成,真正实现生产、检验、储运、管理的智能化。目前我公司在此项目的专利已经取得国家授权通知书7项(发明和实用新型双报),还有8项正在申请过程中。

作为长期从事模具和专用设备研发制造的企业,我们有能力也有诚意与各个车轮制造企业精诚合作,共同致力于车轮行业技术装备实力的提升。我们拥有优秀的技术研发团队,拥有博士后科研工作站,是省级企业技术中心和工程技术中心。我们拥有先进的加工设备,能够切实保证项目的质量和工期。我们拥有完善的售后服务体系和精干的售后服务队伍,用集团推行的“超值服务”理念指导我们的售后服务工作,使车轮企业没有任何后顾之忧。

我公司研制的全自动钢制车轮生产线的创新点主要有以下几点:

1.自动送料、卸料装置。目前市场上的送料大多采用单台人工操作,效率低、工人劳动强度大,各个企业厂家也都面临着用工难、用工贵的问题。我公司研制出的全自动钢制车轮生产线的自动送料机构能够有效地缓解这一问题。自动送料机构贯穿于整个生产线的全部过程,将整个生产线连为一体,从开始的平板去毛刺卷圆一直到整个生产线的结束都在使用这一套自动送料装置,包括最后的卸料也采用自动卸料装置,中间无需人工进行上下料,既节省了人力,又提高了效率。在整个生产线采用自动送料装置,产品从原材料到成形一次性加工完成,相比传统的生产线,减少了不必要的上料、卸料过程,优化了生产流程,降低能源的消耗。

2.轮辋生产线数字化集散控制系统。目前车轮厂家的车轮生产线设备的生产管理大多较为繁琐,各个生产环节的衔接不够顺畅。我公司研制的全自动钢制车轮生产线采用全数字化集散控制系统,适于各种复杂加工任务的控制。该系统将车间设备统一由一台计算机管理,可以利用计算机随时调用每一台设备的实时情况,随时观察每一台设备的工作状态。同时,该生产线具有多级安全报警功能,计算机能够实时准确地显示生产线的每一个报警,提醒车间管理人员,哪台设备出现故障,哪台设备需要保养,同时还可以查看每台设备每天的加工数量等。这样,生产管理人员不出办公室就可以随时监控每一台设备,同时还可以利用此系统进行生产调度,该系统使现代化管理成为可能。

3.自动检测技术。随着车轮行业的飞速发展,汽车制造商对产品的质量和性能要求越来越高,导致了提高检测技术的必要性。我公司研发的全自动钢制车轮生产线的轮辋气密性检测及跳动检测将传统生产线系统的抽检演变成全检,不仅能检测每个产品的质量,还能将产品加工过程中的实时数据收集到系统中,从而对产品的参数及工艺流程进行全程监控及跟踪,进而有效地保证产品的质量,提高产品的合格率。轮辋的详尽信息可随时在数据库中查询,每个生产环节都可对其发生的质量问题进行实时监控。自动检测技术确保了产品的质量,在成型过程中从原材料的裁剪到滚压成型到后期的精整、压配,严格控制精度,产品废品率低,成型好,提高了材料的利用率。我公司的这一轮辋气密性检测及跳动检测不仅能够丰富我们的产品,还能使我们的生产线具有在生产完产品后自动检测的功能,为以后的智能化奠定基础。另外,由于目前国内制造车轮检测设备的厂家还较少,我公司的这项技术在后期市场的需求量将会大大增加。

4.创新加工工艺,降低能耗,节约原料。我公司研发的全自动钢制车轮生产线全面采用了新工艺,不仅能够提高工作效率,也高度实现了设备的自动化。例如,传统的冲气门孔机只有一个工位,并且需要配备挤毛刺机,需要两台设备相结合使用,我公司研制的冲气门孔工序采用旋转六工位自动冲孔工艺,此设备集上料、压平、冲孔、挤毛刺、下料于一体,高度实现了设备自动化。对焊机的焊头能够提供360度旋转或跳焊可选,并能自动升降焊接高度。

5.采用计算机工业图像识别系统识别轮辋。我公司研发的全自动钢制车轮生产线增加了计算机工业图像识别系统自动识别轮辋种类,综合应用现代数控技术,计算机技术、自动化物料输送技术,并由计算机控制和管理,能够实现一台设备在加工完一种零件后可以在不停机的状态下进行调整,按计算机指令自动转换加工另一种零件。不仅减少了人工识别的人力,还能避免人工识别过程中出现的失误,识别准确率高、速度快,极大提升生产线速率及产品质量。

6.将计算机液压系统与速度补偿系统等先进技术结合,提高定位精度,保证产品质量,提高生产效率。我公司研发的全自动钢制车轮生产线将传统的设备进行改进,应用液压系统及速度补偿系统等先进技术,使设备的使用性能更加完善, 应用范围更加广泛。例如,在三辊卷圆机进料端增加一辅助辊起到定位的作用,使板料在进料过程中可以自动成正, 在其宽度方向获得准确的位置,保证了高档产品的工艺质量。

研究内容

    1.研究内容

现随着汽车行业的高度发展,车轮的供需关系也变的供不应求,但是,相应的对车轮的要求越来越严格,而随着市场竞争不断加剧,原材料、能耗、人工等成本不断上涨的影响,钢制车轮制造企业的赢利能力也在不断下降,因此降低能耗、提高质量减少废品率、提高生产效率以及实现少人化甚至无人化生产,已经成为各个车轮制造企业努力的方向。鉴于目前市场形势,为改善当前车轮生产装备存在的问题,我公司结合国内为先进技术,自主研发全了自动车轮生产线。

我公司研制的车轮生产线为了提高生产效率、实现少人化,无人化的生产,而采用贯穿于整条生产线的上的送料、卸料机构。整条送料机构采用辊道与机械手相结合的方式,实现全自动的上料、送料装置。辊道主要是用来提供待加工件“行走”的通道,其上有光电开关、位置开关、气缸、电机等元器件,可以实现工件的到位控制,还可以实现移动、翻转等功能。机械手主要是用来抓取工件,实现上、下料的功能。机械手主要是由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。执行机构是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。驱动机构主要有4种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动,而我们根据生产线上各设备的具体要求,而选择多种驱动方式混合的驱动方法。机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。我们根据机械手动作的要求,设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储,然后再根据规定的程序,控制机械手进行工作。

随着现在信息化的高速发展,也为了更加方便、直接的观察到每台设备的具体工作情况,我们采用了数字化集散控制系统,以用来观察、检测我们整条生产线的工作情况。集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口。系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能,具有高度的可靠性。系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示。

为了降低成本,提高工作效率,我们公司技术人员与工艺人员、材料设计人员经过多次研究讨论制定了一些适合自动车轮生产线的新的工艺路线、选择了一批新的材料,我们还应用液压系统及速度补偿系统等先进技术,使设备的使用性能更加完善, 不仅实现了提高效率、减低成本的目的,也高度的实现了设备的自动化。

研究方案及技术路线

车轮装备的发展将经历这样一个过程:由单人单机或多人单机向少人化、自动化过渡;由少人化、自动化向高端化、智能化过渡。

长期以来,单人单机或多人单机是车轮制造企业一直沿用的传统的生产方式,随着社会的发展,招工难、用工贵已经成为车轮行业共同面临的客观难题。因此,减少劳动用工,提高劳动效率,提升产品品质是车轮行业当前非常迫切的需求,因此,少人化、自动化就成为一种趋势和潮流。如何去设计开发少人化、自动化的车轮装备,我们从以下几方面考虑了我们的研究方案:

(1)坚持由“自由性节拍”向“强制性节拍”转变。单人单机或多人单机的生产方式多是采用自由性节拍,产量的多少和质量的好坏完全靠员工的自觉,而且这种生产方式往往用工数量多,劳动强度较大,随着市场竞争的加剧,这种传统的“地摊式”的生产方式注定要被淘汰。而“强制性节拍”则要求人或设备必须在规定的时间内完成符合质量要求的工序加工,要实现这一生产方式,只能依靠具有强制性节拍的生产流水线。

强制性节拍的生产流水线不一定是自动化的生产流水线,而自动化的生产流水线采用的也不一定是强制性节拍,只有把两方面结合起来,才是当前我们所最需要的生产线方式。因此,实现快节奏、高效率的生产必须采用自动化强制性节拍的生产流水线。

(2)在认真分析客户当前的产品结构、生产工艺和质量标准的基础上,牢牢把握车轮产品未来的发展趋势。 装备研发的依据是产品和工艺,作为装备的研发人员,必须非常清楚产品的结构和工艺以及所生产的产品的质量标准,否则将无异于闭门造车。近十年的车轮模具开发,使我们对行业内的产品有了充分的了解,对产品的工艺也有了全面的认识,这是我们在装备研发方面的基础和优势。但是,当前的这种了解和认识,也仅仅能够制造出满足客户当前需求的装备。我们只有时刻把握车轮产品今后的发展趋势,才能够研发出更加前沿的技术装备,从而实现由满足客户当前需求到引导客户未来需求的转变。

(3)由点到线,由线到面,精心设计,统筹考虑。在对产品的工艺进行全面优化和全面掌握产品质量检验的标准之后,就要根据工艺进行工序的分解。我们必须清楚每一道工序的完成究竟需要什么样的设备和模具,如何在这道工序上实现无人化和自动化,前道工序和后道工序之间物料如何实现自动输送。

每道工序所需要的专机的研发是整个自动化生产线的基础。我们必须清楚每道工序的专机应当具备什么功能;这一专机的工作节拍是多少;采用什么样的结构可以在这一节拍内实现这一功能; 这项功能能否满足产品加工的质量标准;如何实现无人化的自动上下料;如何实现与其它工序的自动化物料转移,这些都是在专机的设计过程中必须认真考虑的。只有精心设计好每道工序的装备,才能使工序之间的物料顺畅地流转起来,从而形成具有强制性节拍的自动化流水线。

只是局部采用强制性节拍的自动化流水线仍然不能完全达到少人化和自动化的目的。比如,只是轮辋采用了这种生产形式而轮辐却依然采用打地摊的自由性节拍,整个产品的生产仍然难以顺畅起来,因此,必须全面地统筹考虑,才能保证生产的有效组织。我们不仅可以研发出强制性节拍的自动化轮辋生产线,而且还可以使轮辐的生产实现强制性节拍的自动化生产,包括轮辋与轮辐的压装、焊接、乃至于通过空中悬挂直接输送到喷涂车间。

(4)把安全作为生产线设计的首要因素。安全包括人身安全、设备自身的安全、生产的安全。人身安全是最为重要的,因此,我们在设计生产线布局的时候,必须考虑到用于工人巡检时的安全通道,必须考虑到生产设备周围的安全防护措施,同时要预留出设备维护和维修时的安全空间。要多预留一些用于安全防控的急停按钮,防止人身伤害事故的发生。设备自身的关键部位和关键功能性器件要安装温度、压力、扭矩、转速等传感器,在超出标准范围出现异常时,出于对设备自身安全的考虑,设备能够保护性地停止运行,并显示报警信息,防止设备自身损害的扩大化。为了维护生产体系的安全,切实保障生产的正常运行,生产线的关键工序要采用人工和自动两种控制方式,当自动化机构出现异常时,为保证生产安全正常运行,可以切换到人工方式。

(5)把精益化生产的理念注入到生产线的设计中去。精益化的基本思想是“彻底杜绝浪费”,通过生产的整体化,追求产品制造的合理性以及品质至上的成本节约。精益化实施的两大支柱就是自动化和准时化。在精益化管理中提到的自动化,一是要求设备必须自动判断异常,自动停止;二是必须是人的工作和机器设备的工作分离开来。很多企业,机器设备在加工,人在一旁看视设备或拿取被加工的物品,这并不是真正意义上的自动化,因为设备购置和运行的费用与人工费是两种费用,这样做实质上是一种浪费。只有做到人员按个按钮就离开才是真正意义上的自动化。

精益化管理是将生产制造过程中的浪费行为降为零的管理活动,在一般的生产制造过程中,往往存在七种浪费行为:一是生产过剩的浪费;二是库存的浪费;三是等待、找东西的浪费;四是搬运的浪费;五是过度加工的浪费;六是动作浪费;七是不合格品和返工的浪费。我们在进行生产线布局设计和设备研发的过程中,就必须考虑我们所设计的生产线是否存在这些浪费行为,如果存在,怎样从设备功能的设计、生产线布局设计以及生产组织方式的设计过程中有效地防范和杜绝这些浪费。

我公司在吸收国外技术的基础上,采用先进的设计理念,利用先进的设计手段(CAE)和长期以来制造车轮模具的经验,通过改进设计结构、优化工艺路线、创新加工工艺并优选零件材料、采用先进的数控设备加工,实现了自动化、无人化的全自动轮辋生产线。而我们的设计思路即为:首先我们要完全地理解客户对产品的需求,即签订的技术协议,然后再根据国内外及以前生产过程中存在的问题进行分析,并根据我们现有的技术力量及生产装备,提出解决方案,从而制定新的设计路线、工艺路线。而我们的设计思路为由单人单机或多人单机向少人化、自动化过渡;由少人化、自动化向高端化、智能化过渡。图1即为我公司研发的车轮生产线的设计思路及优势。图2为我公司车轮生产线的工艺路线。

 

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图1 设计思路

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图2  工艺路线

主要研究人员和单位简况及具备的条件

我单位自2008年便已组建专业的研发团队,致力于车轮配套产品、车轮模具以及车轮生产线、轮辐和轮辋的专用设备等的研发。团队人员具有本科及以上学历,包括硕士研究生等,主攻专业涵盖了自动化、机械设计、电气以及设备装备维护等,具有中级及以上级别的工程师职称。自研发团队组建以来,承担了各级项目十余个,申请了发明专利、实用新型专利等40余项,并获得济南市科技进步奖1项,济南市专利奖2项,以及济南市建功立业奖、济南市青年文明号等荣誉称号。

我公司科技力量雄厚,现有职工400余人,其中高级工程师20余人,工程师50余人,专业技师150余人,拥有省级工程技术研究中心、省级企业技术中心、博士后科研工作站,目前有理化实验室一个,精度检验室一个,各种测量设备600余种,其中有先进的材料成分检测仪,机床精度激光干涉仪,三坐标测量机等高精尖检测设备。


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