Conception innovante ! Comment la nouvelle génération de machines de découpe de feuilles pour marquage à chaud réduit-elle le taux de rebut ?

La réduction du taux de rebut de la nouvelle génération de machines de refendage de feuilles d'estampage à chaud nécessite une solution systématique qui combine une mécanique de précision, une perception intelligente, une conception axée sur les données et humanisée.

Le taux de rebut des machines de refendage traditionnelles est principalement dû à : un alignement imprécis des outils, une perte de tension, des bavures de bord, des défauts du rouleau maître, des erreurs de manipulation humaine, etc. La nouvelle génération de machines de refendage devrait être disruptive dans les cinq directions d'innovation suivantes :

Premièrement, une vision intelligente et un système de perception IA (« œil sage » et « cerveau »)

C’est le point d’innovation central de la réduction du taux de rebut.

1. Système de réglage d'outils de vision CCD de haute précision :

◦ Conception innovante : adoptez une caméra CCD à matrice linéaire ultra-haute résolution pour numériser les marques d'alignement de précision, les motifs laser ou les limites de texture sur la feuille d'estampage à chaud en temps réel.

◦ Optimisation des algorithmes d'IA : Les algorithmes d'apprentissage automatique intégrés peuvent apprendre indépendamment les caractéristiques des différents matériaux et motifs des rouleaux de feuille et identifier automatiquement le meilleur chemin de refendage. Même si la marque est légèrement floue ou interférente, elle peut être positionnée avec précision, ce qui résout complètement le problème d'alignement imprécis des outils et permet d'obtenir un point de départ de refendage « zéro erreur ».

2. Détection et prévention en temps réel des défauts dans le rouleau maître :

◦ Conception innovante : un système d'inspection visuelle multispectrale est ajouté devant l'unité de déroulement, qui peut identifier à l'avance les défauts tels que les bulles, les rayures, les taches et l'épaisseur inégale de la bobine principale sur la ligne de production.

◦ Liaison de données : Le système enregistre automatiquement l'emplacement des défauts (mètres) et communique en temps réel avec le système de contrôle de la machine de refendage. Lors de la refendage d'une section défectueuse, le système peut ralentir automatiquement ou déclencher une alarme pour inciter l'opérateur à effectuer une manipulation (marquage, saut, etc.) afin d'éviter de refendre le défaut en petits rouleaux, améliorant ainsi considérablement la qualité du rouleau fini.

3. Contrôle de la qualité en ligne après la découpe :

◦ Conception innovante : un système d'inspection visuelle est installé devant l'unité d'enroulement pour effectuer une inspection complète à 100 % de la feuille de bande étroite fendue.

◦ Retour d'information en temps réel : Détecte automatiquement les bavures, les fissures, les écarts de largeur, les finitions, etc. Une fois qu'un produit non qualifié est trouvé, le système peut immédiatement déclencher une alarme ou même séparer automatiquement le rouleau de rebut du rouleau de produit qualifié pour éviter le mélange et obtenir un contrôle en boucle fermée de la qualité du produit.

Deuxième système de contrôle de tension numérique entièrement actif et en boucle fermée (« nerf robuste »)

La tension est l'âme de la machine de refendage, et une tension instable est la principale raison des plis, de la déformation par étirement et de la rupture de la feuille.

1. Contrôle de tension en boucle fermée indépendant à plusieurs étages :

◦ Conception innovante : Les trois unités principales (déroulement, traction et enroulement) sont toutes équipées d'un servomoteur indépendant et d'un capteur de tension de haute précision pour un contrôle en boucle fermée. Le système collecte la tension réelle de chaque point en temps réel, la compare à la valeur de consigne et ajuste le couple et la vitesse de chaque moteur en temps réel grâce à l'algorithme PID afin de minimiser les fluctuations de tension sur l'ensemble du parcours, de la mise en place à la réception (avec une précision de ± 0,5 %).

2. Préréglages de tension et de courbe de cône :

◦ Conception innovante : Base de données experte intégrée permettant de prérégler la courbe de tension conique optimale pour différents matériaux (tels que le PET, l'OPP, le PVC), différentes épaisseurs et différents diamètres de rouleaux. À mesure que le diamètre d'enroulement augmente, le système réduit automatiquement la tension en douceur, évitant ainsi le phénomène d'écrasement de la couche interne et l'affaissement.

3. Mécanisme de tension flottant de type pendule :

◦ Conception innovante : le mécanisme de rouleau oscillant actif est utilisé comme tampon de tension, qui peut rapidement absorber et compenser la soudaineté de la tension instantanée causée par la non-circularité de la bobine principale, les vibrations mécaniques, etc., et protéger la feuille fragile comme un « amortisseur ».

Troisièmement, des machines et des systèmes d’outillage ultra-précis (« os solides et lames tranchantes »)

1. Découpe par couteau circulaire à double servomoteur :

◦ Conception innovante : Abandonnant le traditionnel mode de découpe pneumatique à un seul couteau, la machine adopte un mode où les têtes de coupe supérieure et inférieure sont entraînées par des servomoteurs indépendants. Elle permet un véritable cisaillement en cercles concentriques, similaire au principe de fonctionnement des ciseaux. Les têtes de coupe supérieure et inférieure maintiennent des rapports de vitesse et des chevauchements précis, et la force de coupe est uniforme, ce qui résout fondamentalement les problèmes de bavures d'incision, de poussière et d'usure rapide des outils causés par la méthode de pressage.

2. Gestion de l'état des outils et compensation automatique :

◦ Conception innovante : le système enregistre le temps de travail et les mesures de refendage de chaque outil, et peut déclencher l'affûtage ou le changement d'outil selon des seuils prédéfinis. Les modèles haut de gamme peuvent même intégrer des capteurs de télémétrie laser pour surveiller l'usure de la pointe en temps réel et compenser automatiquement les déplacements de l'ordre du micron afin de garantir une largeur de refendage constante tout au long de la durée de vie de l'outil.

3. Rouleau d'aplatissement réglable en continu :

◦ Conception innovante : l'utilisation d'un moteur pour entraîner l'arc librement réglable du rouleau d'aplatissement élimine complètement les contraintes internes, les plis et le gondolement de la bobine principale avant la refente, garantissant que la feuille pénètre dans le tranchant du couteau dans un état absolument plat, ce qui est la condition préalable pour obtenir des bords de coupe parfaits.

Quatrièmement, le jumeau numérique et le système de contrôle central (« centre de commandement intelligent »)

1. Recette en un clic et changement de commande entièrement automatique :

◦ Conception innovante : l'opérateur n'a besoin que de saisir les informations de la bobine principale et les spécifications du rouleau cible (largeur, mètres), le système appelle automatiquement la recette de processus optimale préenregistrée (tension, vitesse, espacement des outils, etc.) et entraîne le servomoteur pour ajuster automatiquement la position de tous les rouleaux de guidage et porte-outils, réalisant un « changement de commande en un clic » et éliminant les erreurs de réglage humaines.

2. Jumeau numérique et mise en service virtuelle :

◦ Conception innovante : Créez un jumeau numérique de la machine de refendage. Avant la production de nouvelles commandes, l'ensemble du processus de refendage peut être simulé dans un environnement virtuel, permettant de prédire les problèmes potentiels tels que la rupture et le froissement des feuilles, et d'optimiser les paramètres pour minimiser les déchets de la machine d'essai.

3. Traçabilité des données et intégration MES :

◦ Conception innovante : Chaque rouleau de produit fini possède un identifiant unique et le système enregistre automatiquement toutes les données clés du processus de production (temps, vitesse, courbe de tension, opérateur, image d'inspection qualité, etc.). Ces données sont téléchargées vers le système MES pour assurer la traçabilité de la qualité tout au long du cycle de vie, facilitant ainsi l'analyse des causes profondes du gaspillage et l'amélioration continue du processus.

Cinquièmement, une conception humanisée et durable

1. Système de changement de rembobinage rapide :

◦ Conception innovante : Le mandrin pneumatique ou électrique et la conception sans outil raccourcissent le temps de changement de déroulement et de rembobinage à quelques minutes, réduisant ainsi les temps d'arrêt et réduisant l'intensité du travail de l'opérateur et l'erreur causée par l'impatience de l'opération.

2. Système de dépoussiérage et de récupération des déchets :

◦ Conception innovante : le dispositif d'aspiration sous vide haute efficacité intégré sous le point de refendage collecte la poussière et les débris générés par la découpe en temps opportun, gardant l'outil et la surface de la feuille propres, tandis que les déchets collectés peuvent être éliminés de manière centralisée pour favoriser une production plus propre.

Résumé : La valeur innovante de la nouvelle génération de machine de découpe de feuilles d'estampage à chaud

Grâce aux cinq dimensions de conception innovante ci-dessus, la nouvelle génération de machine de découpe de feuilles d'estampage à chaud évoluera d'une simple machine de « découpe » à une unité de production intelligente dotée de capacités de perception, de prise de décision, d'exécution et d'optimisation.

Les valeurs fondamentales qu'il véhicule sont :

• Taux de rebut considérablement réduit : de quelques pourcents à 1/10 000 voire 1/10 000.

• Amélioration de l'efficacité globale : vitesse de changement de commande plus rapide, fonctionnement à grande vitesse plus stable, moins de temps d'arrêt.

• Excellente qualité du produit : bords de coupe lisses, pas de poussière, pas de déformation par traction, pour répondre aux besoins des clients haut de gamme.

• Réduction des coûts et augmentation de l'efficacité : économisez beaucoup sur les coûts de feuille, les coûts de main-d'œuvre et les coûts de consommation d'énergie.

• Fabrication verte : réduire les déchets et les émissions de poussière.

Cette innovation n’est pas seulement un ensemble de technologies, mais aussi le reflet d’une compréhension approfondie du processus de production et d’une philosophie de fabrication centrée sur les données.