판금 가공 산업은 오랫동안 저생산량, 고다품종 부품 흐름과 고생산량 스탬핑 생산 간의 효율성 격차로 어려움을 겪어왔습니다. 이탈리아 Dallan S.p.A.의 CEO이자 "효율성 혁명"의 저자인 Andrea Dallan은 혁신적인 솔루션을 제안합니다. 바로 코일 공급 레이저 절단 및 스탬핑 기술로, 원활한 "코일에서 완성 부품까지" 워크플로우를 생성하여 생산성과 가치 출력을 극적으로 향상시킵니다.
"진정한 효율성은 폐기물(스크랩)을 줄이면서 더 적은 시간에 더 많은 가치(완성된 작업물)를 제공하는 것"이라고 Dallan은 강조합니다. "분당 인치" 및 "분당 스트로크"와 같은 지표는 여전히 중요하지만, 그는 이러한 지표가 전체 "도크 투 도크" 워크플로우의 맥락에서 평가되어야 한다고 주장합니다.
전통적인 판금 가공은 일반적으로 코일을 시트로 절단하여 재고 버퍼에 들어간 후 레이저 절단 또는 스탬핑을 거칩니다. 자체 절단 능력이 있더라도 시트 재고는 종종 피할 수 없습니다. 코일 공급 레이저 절단은 이 재고 단계를 완전히 제거합니다.
레이저 블랭킹 기술은 특히 혁신적인 솔루션으로 두각을 나타냅니다. 원래 자동차 제조업체를 위한 전통적인 블랭킹 프레스의 대안으로 개발된 이 고속, 유연한 솔루션은 고생산량 제조업체가 후속 스탬핑 작업을 위해 최적화된 블랭크를 설계할 수 있도록 합니다. 고급 구성에서는 레이저가 블랭크를 절단하는 동시에 주변 스켈레톤을 파괴하며, 로봇이 자동으로 부품을 언로딩하고 쌓습니다.
또 다른 코일 공급 접근 방식은 전통적인 프레스 또는 레이저 절단 용량을 초과하는 초장 부품을 처리해야 하는 필요성에서 비롯되었습니다. 재료 활용 최적화는 또 다른 핵심 동인입니다. 모든 코일 길이에 맞게 부품을 네스팅함으로써 제조업체는 스크랩을 최소화할 수 있습니다. 이러한 네스트에는 동일한 부품이 포함되거나 다운스트림 생산을 위한 키트가 조립될 수도 있습니다.
표준 제품의 정적 네스팅은 일반적인 코일 공급 응용 프로그램이지만, 많은 제조업체는 레인지 후드와 같은 표준화된 품목에서도 치수 변동성 문제에 직면합니다. Dallan은 동적 프로그래밍 환경이 CAD 소프트웨어를 통해 매 사이클마다 고유한 부품 키트를 생성할 수 있으며, 기계 소프트웨어는 DXF 파일에서 재료 절약에 최적화된 네스트를 자동으로 생성한다고 설명합니다.
매개변수 프로그래밍은 완전한 프론트 엔드 프로세스 자동화를 가능하게 하여 자동화를 더욱 발전시킵니다. Dallan은 도어 패널 제조를 예로 들어 스크립트가 수신 주문 데이터에 따라 자동으로 조정되는 "마스터 프로그램"을 어떻게 생성할 수 있는지 설명합니다. "이를 통해 기계는 전통적인 CAD/CAM 프로그래밍을 우회할 수 있습니다."라고 그는 설명합니다. "시스템은 특정 수량과 매개변수를 포함하는 작업 목록을 읽고 도면과 네스팅 패턴을 자동 생성합니다."
고급 인라인 시스템은 이제 스탬핑과 레이저 절단을 순차적으로 결합합니다. 코일은 먼저 레벨러를 통과한 후 재료 공급이 기하학적 처리를 위해 중지되는 스탬핑 스테이션에 도달합니다. 이는 복합 도구를 사용하여 구멍 클러스터, 돌출 구멍, 루버 및 기타 일반적인 형태를 만드는 것입니다.
스탬핑 후, 쉬어는 사용자 정의 시트 길이를 절단하여 레이저 스테이션으로 보냅니다. 카메라 시스템은 이전에 스탬핑된 특징과 시트 가장자리를 측정하여 작업물을 찾습니다. 이는 시트 가장자리가 부품 가장자리를 형성할 때 특히 중요합니다. 위치 지정 후, 파이버 레이저 헤드는 나머지 부품 윤곽을 절단하고, 스탬핑 모듈은 동시에 후속 부품을 처리합니다.
이러한 하이브리드 시스템은 전통적인 벨트 대신 교체 가능한 금속 지지대가 있는 컨베이어 스타일 테이블을 사용합니다. 재료 스켈레톤 처리는 부품 형상 및 다운스트림 요구 사항에 따라 달라집니다. 일부 작업은 최적의 네스팅을 위해 가변 길이 시트에 마이크로 조인된 부품을 유지하는 반면, 다른 작업은 절단 중에 스켈레톤을 파괴하거나 픽앤플레이스 로봇을 사용하여 자동 부품 분리를 수행합니다.
최근 혁신에는 독립적인 갠트리가 처리 병목 현상을 방지하는 듀얼 헤드 파이버 레이저 시스템이 포함됩니다. "이 구성은 특정 응용 분야에서 더 큰 유연성으로 스탬핑에 상응하는 처리량을 제공합니다."라고 Dallan은 관찰합니다.
얇은 재료(0.03-0.10인치)의 경우, 서스펜션 레이저 절단은 지지대를 완전히 제거합니다. 이 방법에서는 재료가 앞으로 공급되고, 멈추고, 반대쪽 클램프 사이에 장력이 가해집니다. 레이저는 내부 특징과 대부분의 윤곽을 절단한 후 컨베이어가 아래로 이동하여 최종 스켈레톤 분리 중에 부품을 잡습니다.
현대적인 레이저 절단기는 인상적인 속도를 제공하지만, 전체 처리량은 궁극적으로 운영 병목 현상에 따라 달라집니다. 전통적인 레이저 부서는 높은 가동 시간을 달성할 수 있지만, 그 출력은 여전히 다운스트림 성형, 용접 및 조립이 필요합니다.
과도한 레이저 용량은 제조업체가 장비 다운타임 또는 긴급 주문과 같은 불가피한 변화에 대응할 수 있도록 합니다. 그러나 수동 부품 분리, 쌓기, 디버링 및 운송과 같은 절단 후 처리에는 상당한 시간이 소요됩니다. 코일 공급 처리의 진정한 효율성은 이러한 단계가 레벨링, 스탬핑, 레이저 절단, 마킹 및 후속 성형 작업을 포함하는 통합 워크플로우를 통해 불필요해질 때 나타납니다.
모든 경우에 적용 가능한 것은 아니지만(특히 재료 등급이나 두께를 자주 변경하는 라인의 경우), 코일 공급 절단은 주로 몇 가지 쉽게 구할 수 있는 코일 재료를 사용하는 작업에 매력적입니다. 10년 전, Legrand의 린 제조 시연은 코일 공급 롤 성형과 사전 스탬핑이 복잡한 자동화 대신 연속 흐름을 통해 총 제조 시간을 며칠에서 몇 분으로 줄일 수 있음을 보여주었습니다.
오늘날의 코일 공급 라인은 픽앤플레이스 로봇부터 벤딩 또는 용접 스테이션으로 부품을 운송하는 AGV에 이르기까지 다양한 자동화 시스템과 통합됩니다. Dallan은 기술의 효과가 단순히 레이저 절단 속도 또는 스탬핑 속도(이것들이 여전히 중요하지만)뿐만 아니라 전체 워크플로우 속도에서 비롯된다고 강조합니다. 적합한 응용 분야의 경우, 코일 공급 처리는 전반적인 공정 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.