Presentación del producto de la línea de producción automatizada CNC para rodillos tipo BCNAP-I

I. Antecedentes de investigación y desarrollo y posición en la industria

La línea de producción automatizada CNC para rodillos tipo BCNAP-I fue desarrollada de manera independiente por el Centro de I+D empresarial de nuestra compañía durante un período de 4 años. Su tecnología central abarca 4 centros de mecanizado automáticos CNC especializados, 18 procesos exclusivos, 3 tecnologías patentadas y 31 patentes en trámite; constituye un referente de innovación tecnológica en el campo de la fabricación de rodillos.

Los resultados de investigación y desarrollo se han intercambiado en conferencias anuales nacionales del sector en ciudades como Guilin, Tai'an y Haikou, obteniendo un alto reconocimiento por parte de los expertos. El informe de búsqueda tecnológica los ha calificado como líderes a nivel nacional. Los rodillos patentados fabricados mediante el proceso de torneado rotativo alcanzan una precisión de procesamiento y una calidad de proceso que están entre las mejores del sector; sus indicadores clave (como el valor de salto circular radial y el valor de desplazamiento axial) son de entre 1/2 y 1/5 de los estándares MT821—2006, ajustándose con exactitud a las necesidades de los transportadores de banda de gran capacidad y alta velocidad previstos para el XII Plan Quinquenal.

II. Ventajas clave: un triple avance en eficiencia, precisión e inteligencia.

1. Automatización y eficiencia: Reconfigurando el paradigma de la producción

Automatización integral: desde las materias primas hasta el mecanizado por control numérico, la pintura y secado, el ensamblaje por presión mediante control numérico, la inspección en línea y el embalaje de los productos terminados, se logra una colaboración «sin intervención humana», constituyendo la línea de producción con el más alto grado de automatización en la industria.

Capacidad de producción y eficiencia: En cada turno trabajan 5 personas, con una producción de 1.000 unidades por turno (en un sistema de 3 turnos, la capacidad anual asciende a 1,1 millones de unidades). La producción es 8 veces mayor que la de equipos convencionales, y la eficiencia es 16 veces superior. Una sola línea integra 4 centros de mecanizado, 1 línea de pintura, 2 robots manipuladores y otras 16 unidades auxiliares, logrando así «alta capacidad de producción» mediante la «reducción del número de operarios».

2. Alta precisión y calidad: la innovación tecnológica forja la excelencia.

Procesamiento del eje de los rodillos: La tecnología CNC permite que la precisión del eje terminado alcance ±0,02. La posicionamiento CNC mejora la simetría axial entre la cubierta del rodillo y el eje, logrando una precisión superior a los estándares de la industria.

Procesamiento de la cubierta del rodillo: Se ha añadido un nuevo paso para eliminar el óxido y enderezar el rodillo, reduciendo la fluctuación radial del diámetro del rodillo a 0,15 (lo que representa una mejora de 3 a 5 veces respecto al estándar). Se utiliza el método de torneado rotativo para unir el soporte del rodamiento con la cubierta del rodillo; este método consume poca energía, es ecológico y cuenta con tecnología avanzada.

Pulido por chorro y protección contra la corrosión: La máquina semiautomática vertical para el pulido por chorro en la pared interior de tubos de rodillos (patente) resuelve el desafío del pulido por chorro en la pared interior de tubos de acero de más de 6 metros; la máquina horizontal de aplicación instantánea de recubrimiento en la pared interior (patente) supera las dificultades técnicas en la aplicación de recubrimientos en la pared interior de tubos de acero, prolongando así la vida útil de los rodillos.

3. Inteligencia y ahorro de energía: la tecnología potencia la reducción de costos y mejora la eficiencia.

Control remoto: Admite control en el lugar o a distancia; desde la terminal remota es posible realizar «interacción hombre-máquina» para control, monitoreo, supervisión, programación y estadísticas de producción, lo que permite una gestión más flexible.

Pintura automatizada: La pulverización automática reduce la intensidad del trabajo; el calor generado por la refrigeración se aprovecha para calefacción y agua caliente sanitaria, lo que ahorra energía. Un robot de 5 grados de libertad, en combinación con una cadena transportadora suspendida, realiza automáticamente la subida y bajada de los rodillos. Un dispositivo de suspensión especial con sistema de autoajuste (patente) garantiza la precisión en el traslado.

Automatización de la inserción del eje: método automático de inserción del eje (patente) que sustituye el trabajo manual. La relación longitud-diámetro es i = 0,0022 (fórmula de cálculo: i = (D - d)/L, donde D es el diámetro del orificio en mm, d es el diámetro del eje en mm y L es la longitud del eje en mm). Pionero en la industria, este método ahorra mano de obra y aumenta la eficacia en un factor de 8.

4. Montaje por presión y prueba: la calidad se refleja en los detalles.

Prensado CNC de 6 posiciones con cabezal giratorio dual: resuelve los procesos difíciles de prensado automático como sellados internos y externos, rodamientos y anillos elásticos, logrando así una mejora tanto en precisión como en confiabilidad del proceso.

Detección en línea: La máquina automática de inspección de rodillos cubre la detección de diferentes niveles de alineación, resistencia y desplazamiento axial; el control de calidad abarca todo el proceso.

3. Arquitectura del sistema: colaboración modular y adaptación flexible a las necesidades.

La línea de producción está centrada en un software e instalaciones de integración de sistemas, dos centros de mecanizado de rodillos modelo UX-001, un centro de mecanizado de ejes de rodillos modelo UX-101, un centro de montaje por presión de rodillos modelo UX-201 y una línea de pintura automatizada. Complementan esta configuración dos robots industriales de 5 grados de libertad, tres líneas de transporte, una máquina desbarbadora, una máquina de inspección en línea, tolvas para materiales y cajas para productos terminados, entre otras instalaciones auxiliares. Su diseño modular garantiza la automatización de todo el proceso y permite adaptarse con flexibilidad a diferentes necesidades de capacidad productiva.

IV. Proceso tecnológico: la «transformación inteligente» desde la pieza en bruto hasta el producto terminado

Tratamiento previo de la pieza bruta de rodillo: chorro de arena en la pared interior vertical → pulverización en la pared interior horizontal, para sentar las bases del procesamiento posterior.

Procesamiento automático de la cubierta del rodillo: Almacenamiento de piezas en bruto → Alimentación servocontrolada a medida → Corte → Taladrado en ambos extremos → Soplado y desbarbado del orificio interior → Estampado rotativo del soporte del rodamiento → Procesamiento del diámetro exterior → Transferencia mediante manipulador a la cinta transportadora.

Pintura automática de la cubierta del rodillo: transportador → almacenamiento temporal de cantidades → brazo robótico que alimenta la máquina de pulverización → pintura automática → calentamiento/enfriamiento en horno de túnel → descarga mediante brazo robótico → traslado a la máquina de ensamblaje para el eje pasante.

Procesamiento automático del eje de los rodillos: Almacenamiento de piezas en bruto → Alimentación servocontrolada a medida → Procesamiento con cabezal doble en seis posiciones rotativas (corte, fresado de ranuras, fresado de superficies planas, perforación del orificio central, torneado y biselado de ranuras, perforación, lijado de rebabas) → Envío a la máquina de ensamblaje con eje pasante.

Montaje automático con eje de inserción: recubrimiento del rodillo/almacenamiento temporal del eje → montaje mediante manipulador → traslado al centro de prensado.

Montaje automático de rodillos: posicionamiento servo → montaje de sellos interiores y exteriores, rodamientos, lubricación y anillos de retención → el robot colaborador envía al transportador.

Inspección y envasado automáticos: La máquina de inspección realiza pruebas (diferente coaxialidad, resistencia, desplazamiento axial) → Los productos conformes se envasan.

5. Beneficios económicos y valor para la industria

Costos y beneficios: Cada rodillo reduce los costos de producción en 5 yuanes, y el valor agregado por calidad supera los 10 yuanes. Con una producción anual de 1,1 millones de unidades por línea, los ingresos adicionales anuales superan los 16,5 millones de yuanes, lo que representa un notable beneficio económico.

Liderazgo industrial: Reconfigurar la lógica de producción de rodillos de soporte con «alta precisión, alta eficiencia e inteligencia», proporcionando un suministro confiable para equipos de alta gama como transportadores de banda de gran capacidad y alta velocidad, y impulsando así la transformación de la industria desde la «fabricación tradicional» hacia la «fabricación inteligente».

La línea de producción automatizada por control numérico para rodillos tipo BCNAP-I, centrada en la innovación tecnológica, logra un triple avance en «eficiencia, precisión e inteligencia», constituyéndose en una solución referencial para el sector de la fabricación de rodillos en términos de «reducción de costos, mejora de calidad y aumento de eficiencia», y ayudando a las empresas a alcanzar una posición de vanguardia tecnológica en el sector.