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生产单元引领产量质量双飞升

2018-09-23 00:00520
配备多腔模具、监控生产用照相机及机械手等设备的注塑生产单元,显著缩短产品的成型周期,并减少人为因素的影响,可达至产量和质量的飞升。

IML生产过程善用机械手及照相机

模内贴标(IML)系统是注塑工业最近几年迅速发展的一个重要应用领域。针对最常见的塑料杯应用,威猛巴顿菲尔(Wittmann Battenfeld)公司在早前的工厂开放日活动中,向一千多名参观人员展示了崭新的IML新技术。当中使用了公司的高性能W827 Primus水平机械手,并于威猛巴顿菲尔TM Xpress 210/1350注塑机上运行,这一生产单元的成型周期时间仅为4.58秒。

该生产单元可生产两个750杯,每只杯的重量为22g。每个模腔都有自身的定位装置,从而在长时间运行和多年生产後,仍可达到极高的精度和均匀的壁厚。IML机械手将5侧蝴蝶标签放置到动模半模中。成品部件的标签交叠,都具有极高的光学外观质量。从定模半模中取出两个成品後,威猛的W827 PRIMUS机械手将它们传送到圆盘传送带监控站中。圆盘传送带逐一传送杯子,并用两个照相系统进行外观检查。

在威猛巴顿菲尔工厂活动日展出的IML生产单元。

在生产过程中,首先利用一个高分辨相机系统,对容器进行检查,相机与高级图像处理系统In-Sight 5000相连。视觉系统不仅检查插入的标签是否正确,还要检查放置位置是否正确。每个容器还要用一种经济的“整套”图像处理传感器进行第二次检查。该传感器根据与图案一同印制的条形码,检查所用的标签是否正确。在外观检查过程中被标识为不合格的容器,在圆形传送带的下一个工位将被废弃,由一个堆垛机械手将合格的容器口朝下,在出料输送带上堆放至预选的高度。

威猛巴顿菲尔在K展亦介绍了多个生产单元。其中一个IML系统单元生产带有缠绕标签的4腔圆杯。其成型周期时间约为4秒,配备有一个新型部件视觉品质控制系统。

易快速改装的自动化系统

位于德国南部的Hekuma公司推出一种新型“培训系统”,利用该系统可以在试生产过程中采用连续生产时的操作速度,不需要相关外围设备都已就位。


HekuCell的特色体现于处理零件的6轴工业机械手的性能上,即使用于零件处理的多腔臂端工具也可以快速、安全地取件。HekuCell是一种灵活的可配置自动化单元,用于产品抽样、试生产,以及在高速条件下对系统进行测试,如用于产品开发阶段,或用于验证样品的生产。HekuCell设计可以作为原装设备,也可以改装到合模力2500 kN以下的高速注塑机上,主要部件是一个高速6轴工业机械手。除了用于系统测试外,HekuCell还可用于对各类注塑生产过程(如自由落体脱模)进行升级改造,以及在由于空间限制,不能使用三轴线性装置的场合对设备进行改装。

HekuCell的特色体现于处理零件的6轴工业机械手的性能上。该装置集两种优点于一身。一方面,机械手可快速运动,所以特别适合模拟“实际”高性能处理任务,另一方面,利用关节臂式结构,可以在有限的区域内传送零件,与大规模生产中的条件类似,即使带有大的臂端工具来取出多腔模具中的零件时也是如此。控制柜集成在单元中,通过EUROMAP接口与机器控制系统相连。

HekuCell是模块式系统,可以方便地采用各种模块进行改造,如输送带、模具架传送系统,或只简单地配备一个输送工位。还可以任意用其他模块对基础单元进行扩充,其中包括检查、组装或包装工位。

HekuCell专门设计有可用于侧向取出零件的机械手,机械手没有部件延伸到保护室之外,静止或运动条件下都是如此。此外,由于HekuCell只比输送带宽一些,所以将处理单元改装到机器间距较小的现有生产系统中时,将更具优势。

多腔、多组分注塑出厂前调试

奥地利“盖模具”领域的领先企业KTW最近扩充了其应用技术能力。去年11月,其总面积达1,400 平方米的新试验中心投入使用,该中心设计用于多腔模具的性能优化。配装的多腔模具用于矿泉水瓶盖和软饮料瓶盖的生产,每年有超过5,000腔的模组都是用于该类产品。第二个重点是“个人护理”产品的瓶盖,即香波瓶和洗液瓶的翻盖和翻转盖,所有这些产品都是多色、多组分设计。


KTW新的试验中心配备了多套注射系统,同时可与相关设备配套组成生产单元。目前在试验中心有8套注塑系统(合模力介于500到 5500 kN之间)可用于试验。所关注的重点是多组分,即多种材料或多种颜色的发展趋势。8个系统中有4个配备有2个或3个注塑单元。若有需要,还可额外配置注塑单元,注塑单元单独配备有驱动系统,可通过EUROMAP 67接口在加工过程中进行系统控制。在试验中心,以接近实际生产条件和成型周期时间的中试模具的试验,最为关键。从这些试验结果获取的知识,可直接用于设计生产模具。

生产模具性能优化的关键是进行“精细调节”(fine-tuning),首先是分析和优化脱模工艺。对于多腔注塑模具,脱膜过程中,所有模塑件都要在较窄的下落轨道内均衡、快速地运动:一台高速相机可用于分析这种“飞行路径”。需要的话,可以用图像序列来进行校正。KTW技术人员可采用热成像相机,来优化多通道冷却系统中的流速。此外,在设计试验中心冷却水供水系统时,重点考虑了性能水平以及先进泵控制技术。可以单独调节通向每台机器的冷却水流速。不仅是为达到最佳成型周期时间需要如此,而且还可模拟在用户生产厂的实际生产条件。

KTW技术中心除可在自有试验机上对注塑模具进行性能试验外,还可提供足够的空间和所需的基础设施,容纳3到5台客户的机器。这些机器可以与KTW制造的注塑模具组合到生产单元中。这些服务的目的,是通过在出厂前以“即插即用”(Plug-and-play)的方式,对模具和机器进行调节,减少由于日益复杂的系统所需的调试工作量。

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