全方位的创新,满足未来的生产需求

作者:本网编辑 文章来源:本网 发布时间:2010-11-11


R8控制系统的SmartRemoval功能显示

在K 2010展会中,威猛集团(Wittmann Group)将在两个展位展示其全方位的创新产品和技术:在10馆A04展位上,威猛机械手自动化系统公司(Wittmann Robot Systeme GmbH,以下简称“威猛”)将展示机械手系列产品及周边辅助设备;在16馆D22展位上,威猛-巴顿菲尔(Wittmann-Battenfeld)将展示注塑机系列产品。

威猛:全方位的创新

以“全方位的创新”为主题,威猛将展示包含了机械手和自动化系统、模内贴标系统、模温机、粉碎机、干燥机、上料机和混料机在内的诸多新产品。

1.机械手

新的W873机械手以原有的W773的机械设计为基础,并得到了诸多精细改进和提高。该机械手的有效载荷为125kg,最大垂直行程为3000mm。它还允许客户选择垂直行程3600mm、负载量60kg的配置。其X轴的行程为标准的2000mm,相应的Z轴行程为4000mm(可拥有1000mm增量的扩展选项)。

该机械手配有新的R8控制系统,从而拥有众多的功能和更多的选项,这也包括在A、B和C轴上的伺服驱动旋转运动。利用额外的真空夹取回路设计概念,该机械手能够圆满地完成复杂部件的取出操作。被集成在机械手治具中的汽缸在受控状态下充当着逻辑和均衡功能块的作用。


图1 威猛(Wittmann)将在K 2010展会中展示涵盖了机械手、模内贴标系统、模温机、粉碎机、干燥机、上料机和混料机的70多种产品

R8控制系统提供了几个新的功能选项。除了已有的实时功能TruePath、SmartRemoval、SoftTorque、PartTrack和EcoMode外,用户还可依据需求选择ACD功能(自动碰撞探测功能)。FlexSafe功能为界定机械手的工作区域提供了可能,而ACD提供了额外的机械安全防护功能,当速度低于250mm/s时,它可被自动激活。ACD功能为水平运动提供可调节转矩的瞬间控制。在此背景下,它处于长久激活状态,并能够即刻识别出电机上的转矩增量。

现在,W827和W837侧入式机械手也拥有了SmartRemoval功能。SmartRemoval以开模运动为基础来计算X轴进入模具的初始加速度。一旦模具完全打开,机械手就会加速达到最高速度而不会有片刻延迟。仅凭SmartRemoval功能,就可使机械手节省15%的取出操作时间而不会花费额外的成本,同时避免了机械装置的意外动作。

2.模温控制

新的WFC 100水流测量单元将水排和流量测量计组合在一起,能够对高达8条回路进行长期控制以确保持续稳定的水流量。所有可能出现的问题,如堵塞通道或因更换模具而弄弯软管等,都可以完全避免。WFC 100中的每条水流回路的流量范围在2~40L/min之间,最大操作温度可高达100℃,最大工作压力为10bar(999.05kPa)。高达1.5%FS(比例)的水流测量精度使得通常温度范围内的水流偏差量只有±0.5L/min,从而确保了极高的加工稳定性和产品质量的一致性。除水流量外,还可记录每条水流回路的温度。


图2 TEMPRO basic模温机的操作界面

此外,basic系列模温机非常适用于各种要求极精确的温控应用需求,而其操作简单的界面还为客户提供了极佳的使用舒适性。该系列模温机的温控范围是10~140℃。其中,TEMPRO basic C90基于无压操作模式(开放系统),适合于高达90℃的温控应用需求,而TEMPRO basic C140则以加压系统(闭合系统)的原理工作,能够毫无障碍地将水介质加热到140℃。这两种温控单元的标准配置特性包括:

(1)自优化微处理控制器(控制精度为±0.1℃);

(2)带有渗漏和液位监控功能的自动加注功能;

(3)传感器损坏监测——最高温度监测;

(4)净化-泄漏停止功能;

(5)用涡轮泵取代离心泵,无机械密封设计。

威猛还为basic系列补充了一个接口配置(增强泵或用于外部传感器的凹型连接器),从而可实现注塑机与模温机之间的直接通信。该接口以普通的P2传输协议进行工作,通过与适当的硬件(20mA、RS232和RS458)结合使用,几乎可充当所有的接口。作为另一个选项,客户还可选用基于压力测量原理的水流显示器。

3.干燥机

新型旋转干燥机DRYMAX Aton将稳定的露点和高能效优势集于一体,基于全新的旋转式结构和获得专利的EcoMode操作模式,此款干燥机能够同时满足这些相互矛盾的应用要求。

该旋转除湿干燥机将分段干燥层整合到了多个旋转滑轮的仓室内,为实现高能效提供了可能,因为在干燥层上形成的强大空气流增强了能量的使用效率和热量的传递。相比之下,对于目前常用的由线性载体箔组成的蜂巢式转轮而言,干燥剂是附着在其上的,从设计角度来看,这只能实现较小的空气流通,其结果是,为获得相应的干燥空气量需要消耗更高的能量。


图3 XM/B中央过滤器(左)和FEEDMAX B105真空上料机
 

根据干燥机的水位负载量不同,DRYMAX Aton既能以连续的旋转模式工作,也能以更高效率的EcoMode模式工作。该干燥机可产生120m3/h的干燥空气量,而这是任何带有1、2或3个干燥料筒的紧凑型干燥机配置都能实现的。在各种环境温度条件下,其露点值均能达到-40~-60℃。

4.物料输送

在物料输送方面,将得到展示的几款新产品包括:高性能的中央控制系统eMax24、XM/B中央过滤站以及紧凑的真空上料机FEEDMAX B105。

eMax24中央控制系统适用于最多带有24个上料机以及2个送风工作站的小型物料输送系统,并具有出色的性价比。该系统所有的操作条件都可通过一个彩色LCD显示屏获得。在操作友好的菜单引导下,能够方便地输入各种参数。eMax24控制系统非常适合于将威猛的FEEDMAX B上料机与气动卸料铃(为了安全操作)连接在一起。

威猛还对其XM中央过滤器进行了重新设计,并推出了新的XM/B中央过滤器。其外观结构与FEEDMAX B200和FEEDMAX B300真空上料机相对应,这种设计为快速而简单的清洁处理提供了可能。该过滤器允许在不使用任何工具的情况下被完全拆除,已得到验证的卸料铃也在此得到了应用。灰尘收集器能够在运载过程中毫不费力地被清除干净。该集尘器完全与过滤器的真空区域隔离开,从而提高了工艺流程的安全性并减少了生产的停机时间。

将首次得到展示的紧凑的FEEDMAX B105真空上料机组合了具有准时特性的大型真空上料机系列FEEDMAX B200和FEEDMAX B300的优势,这两个系列的上料机主要用于对较小批量或关键材料的处理。FEEDMAX B105真空上料机中所有与树脂接触的零部件均由不锈钢制成,且都配备了可靠的气动卸料铃。材料缓冲仓的容量仅为0.5L。FEEDMAX B105非常适合于安装在威猛的MT203机器料斗上,该料斗带有可变容量传感器调节功能。此外,该上料机还适于与集成有干燥空气输送系统的紧凑型干燥机配合使用。


图4 带有IML技术包的TM Xpress生产单元

5.重量式混料机

新型重量式混料机GRAVIMAX 14V带有一个全新的混料仓,它可防止在母料批处理过程中产生静电。通常,母料批次处理或者不同材料混合时易于积聚静电荷,如果采用以往的物料输送工艺或者搅拌方式,就会进一步加剧这种静电积聚现象,而静电会造成混料不均,并直接影响混料效果。带有“充电中断器”的新型混料仓可实现单一组分的均一混合,利用威猛专有的RTLS方法(实时比例显示),这些组分可在前一操作中实现精确给料。

6.模内贴标

威猛还将介绍新的模内贴标(IML)应用技术:在一个4腔模具中,通过嵌入重叠的飘带标签,生产一种300ml的圆形容器。该PP容器的壁厚为0.49mm,每个型腔中的部件重量为12g,总的生产循环周期为4.7s。

该模内贴标系统包括一台威猛-巴顿菲尔的TM Xpress 210/1330高速注塑机,以及一台新的侧入式机械手W837。该机械手配有高性能的R8控制器,可实现极短的取件时间。此外,该生产系统还集成了COGNEX视觉系统,从而能够以较高的分辨率对每个部件进行逐个检测,同时,与之相连的In-Sight 5000高端图像处理系统可用于纠错。

7.粉碎机

在粉碎机产品方面,威猛将展示MC34 PRIMUS机型。已得到进一步发展的MC PRIMUS系列传统粉碎机特别满足了处理软到中等硬度塑料的应用需求,同时,该系列还成为从经济型和通用型的威猛ML系列机边粉碎机到MC系列中央粉碎机之间的过渡产品。新型MC PRIMUS粉碎机拥有一个300mm×400mm的切割室,并可依据筛网尺寸和部件形状而得到延伸,其处理量为200~300kg/h。MC PRIMUS粉碎机装有一个开放式滚刀,这种设计为优化的空气流通过切割室以防止材料的热降解和熔化提供了条件。利用3×2倾斜开放式滚刀(“人字形滚刀”)带动刀片运动,再结合两个倾斜的固定刀片,实现了双重剪切,从而再一次地改善了粉碎料的质量并最大程度地减少了灰尘。根据磨损情况,这些转动的和固定的刀片能够得到多次打磨。

作为MAS系列粉碎机中的代表性产品,威猛还将展示MAS1和MAS4机型,以及带有螺旋喂料器的MAS2A机型,该机型可直接装在注塑机注塑区域底部。

为全面介绍粉碎机产品,威猛还将展示运转缓慢的无筛式粉碎机系列产品:从带有1个刀片和2个切割转轮的SUMO MINOR 1,到带有6个刀片和8个切割转轮的SUMO JUNIOR DOUBLE 6,以及一根可迫使部件进入切割室的第三轴。威猛所有的无筛式粉碎机都具有低噪音及相当紧凑的优点,非常适合于长时间地粉碎硬质材料和玻璃纤维增强材料。

威猛-巴顿菲尔:满足未来的生产需求

以最佳的技术储备满足未来的需求——这反映了威猛-巴顿菲尔将如何在K 2010中展示其优势。新的PowerSeries产品组合代表着该公司对低能耗、最佳的用户友好性、精密性以及成本效益等市场需求的快速响应。此外,创新的加工工艺和自动化技术将对该公司新颖独特的产品组合给予完美的诠释。所有展示的产品和技术都体现了该公司对客户利益的高度重视。


图5 新型MicroPower注塑机

1.新型PowerSeries系列注塑机——只做最好的

作为威猛-巴顿菲尔全新的产品组合,PowerSeries涵盖了EcoPower全电动机、MicroPower微注塑机以及MacroPower大型注塑机。在K展中,这些机器都将在一套威猛的中央物料喂送系统的支持下运行。

新一代的PowerSeries注塑机以高精密性、设计紧凑、极佳的用户友好性、模块化概念及高节能性而见长。基于“一站式采购”的理念,所有机器的一个共同点就是“提供完整的解决方案”——各种周边辅助设备以及机械手都将与机器紧凑地集成到一起,并且只需一个控制系统即可实现对所有设备的控制操作。

这些机器的另一共同点是,包括集成的周边设备在内的所有机器都可在UNILOG B6控制系统的统一控制下运行,从而能够更便利地对注塑机和周边设备进行控制。基于Windows XP的这一控制系统使操作者能够利用PDA系统,非常方便地将各种机器集成在一起。上述所有机器都被纳入到了基于互联网的服务支持系统中,这些机器还可获得网上服务和远程服务,以及由Wille提供的巴顿菲尔K4生产数据获取系统。

(1)MicroPower——精密、高效且灵活。MicroPower的锁模力只有5t和15t,是一款用于高精密注塑和微型注塑的全电动机。该新一代注塑机的特别之处在于其注射形式。这种创新的两步注射单元含有一根螺杆和一个活塞,注射量为0.05~3cm3,可注射出热量均衡的熔体,因而能够在较短的循环周期内,非常稳定地生产出高品质的产品。基于该技术,使得MicroPower注塑机为威猛-巴顿菲尔带来了不同于“缩小版标准机器”(只是简单地满足微注射成型要求)的独特卖点。

该模块化的机器系统拥有一个基本的生产平台,该生产平台可根据客户的要求而得到扩展:通过装配转盘、脱模机构、质量监控系统以及一个洁净室模块,即可扩展为一个完整的生产单元。

在K 2010中,MicroPower的功能性将在如下的两个应用中得到展示:

在一台可扩展为一个完整的生产单元的MicroPower 15/3注塑机上,将演示生产一种体积只有0.0035cm3的微型插头,这些插头壳体是在一副两腔模具中、在3.8s的循环周期内被注射成型的,随后,一台威猛W8VS2机械手(负载量为2kg)将其从模具中取出,并使其通过一个摄像头(被集成在该生产单元和机器的控制系统中)以进行质量检测。经质量检测后的部件会按照型腔的不同被区分开,然后被放到堆栈单元中。

第二个例子将展示MicroPower机器在标准的高精密成型中的应用,该生产的循环周期不到3s。

(2)EcoPower——紧凑、洁净、节能且实用。EcoPower注塑机涉及多个不同的机型,其锁模力范围是55~240t。

EcoPower注塑机的主要优点是,拥有一个紧凑的注射单元和一个高精密的锁模单元,该锁模单元由高效率的直驱电机驱动。由于驱动系统产生的制动能可通过一个复杂的过程返回到供电网路中,因而可在机器中完全得到利用,以为控制系统和料筒加热提供必要的电压。这使得这些机器具有极高的节能效率。该机器中的注射单元可达到400mm/s的注射速度。

EcoPower注塑机的另一优点是用户友好的设计。基于威猛-巴顿菲尔对该机器占地面积和集成的紧凑性所给予的高度重视,使得威猛的TEMPRO plus C系列模温机能够直接被集成到机器机架中,显著减少了占用空间和占地成本。威猛-巴顿菲尔在用户友好性方面的另一项创新是,为顶出、抽芯以及射台移动标配了含有伺服液压系统的装置。这对于那些使用带有液压抽芯机构的模具的客户而言,则是一个非常独特的优势。至于其他方面的优点,EcoPower系列注塑机将在以下的应用中予以展示:

一台EcoPower 240/750注塑机将演示一种集成了在线温度记录仪(thermograph)的应用。这些由ABS制成的最终部件和组件将由一台威猛的W821机械手送到一个热摄像头前。由于该机械手配有一个转轴,因而能够从5个角度对组件上所谓的“热指纹”(热影像)进行拍摄。这些热相片一方面可用于对质量问题进行分析和处理,另一方面可用于对模具温度进行优化控制。当完成这些热相片的拍摄后,机械手就将这些部件送到一个激光贴标工位上。


图6 威猛-巴顿菲尔(WITTMANN BATTENFELD)的多组分机器

一台EcoPower 110/350注塑机将生产一种夹具配件(20×3/4×20大小的T接头),所用材料为PP,循环周期为27s。这种细长部件的脱模是在伺服电机的作用下实现的,这些电机直接由机器的控制系统触发启动,从而免去了使用另一个控制系统来启动伺服驱动电机。该成型部件将由威猛的W823机械手取出并将其放到传送带上。

一台EcoPower 180/750注塑机将生产一种用于透析装置的医疗技术部件FX 50法兰(FX 50 flange)。该部件将在一副4腔模具中、采用PP材料并在20s的循环周期内被注塑成型。为了确保该生产的洁净室环境,在机器锁模一侧的上方装有一个由德国Petek公司提供的层流模块。一台威猛W8XH系列中的水平SCARA机械手将部件从模具中取出,然后送到集成在机器后部的一个洁净室工作站中。

一台EcoPower 55/130注塑机将演示PIM(粉末注射成型)工艺:在一副两腔模具中生产一种钢笔杆。该生产的喂料量是316L,循环周期是35s。

(3)MacroPower——模块化、精密、紧凑且产量高。威猛-巴顿菲尔将在K 2010中推出一台锁模力达1000t的MacroPower大型机器,这是该公司在今年威猛集团的“感受日”期间首次推出MacroPower 800注塑机后的又一创举。

新的MacroPower注塑机在占地面积极短、高速、模块化以及极高的精密性和洁净性等方面成为高水准的代表。模块化的设计使该新型机器广泛地适用于各种生产应用,动模板的线性导轨系统确保了模具空间的高度洁净并有利于保护模具的极高精密性。基于最新开发的制动锁紧系统,确保了机器能够快速运行,并可将制动次数和高压集聚现象降到最低程度,从而可实现高速生产。

该新型机器的一个特殊性在于:其后部扩大的安全门、长度低于正常水平的拉杆以及被集成在动模板中的锁紧系统,使得大型模具能够在大多数情况下从机器的后部被安装进来,而无需使用拉杆牵引装置。

MacroPower注塑机的多功能性将通过生产包装行业的产品而得到证实。一台MacroPower 1000/8800注塑机将在35s的循环周期内,生产一种PP材料的折叠箱。威猛的W843机械手将这些成型部件由模具中取出,然后送到组装工位进行组装,经折叠后进行码放。

2.创新的工艺技术——威猛-巴顿菲尔的技术专知

在K 2010展会中,威猛-巴顿菲尔还将展示众多创新工艺技术中的、可满足不同温控要求的BFMOLD多元化技术,以及多种包装应用技术和多组分成型技术。其他重点突出的技术还包括:节能和成本效益、在线质量保证、网上服务和远程服务以及生产数据的获取等。

(1)BFMOLD——更高的质量和更短的循环时间。与采用传统温控管路的模具相比,BFMOLD技术可被用于整个模具型腔的下部,以实现对模具的加热和冷却。这种新型的、可满足不同温控要求的工艺是与威猛的TEMPRO plus C160/2 VARIO模温机一起发挥作用的。特别是对于那些尺寸相对较大、表面要求平整以及非常匀称的部件而言,利用该工艺可确保模具的快速冷却。因此,该技术不仅有助于缩短循环时间,还可防止产品变形并降低内应力。此外,它还可避免在部件的所有可见表面上产生凹点和熔接痕,或者产生一个高光泽的表面。在K 2010展会中,BFMOLD工艺将在一台配有KIMW公司模具的EcoPower 110/350注塑机上得到演示:一个采用ABS材料的导航设备前面板将在30s的循环周期中被注塑成型。

部件的取出操作由威猛的W811机械手完成,该机械手将让这些部件通过一个摄像头,以检测其表面质量。该检测系统由奥地利的PCCL公司(Polymer Competence Center Leoben)开发,能够对部件表面进行拍照,然后与参照图进行比对。该系统能够在不依赖人眼观察的情况下,100%地检测出部件表面上的瑕疵。

(2)包装——K 2010中的一个重要技术主题。多组分技术将通过生产一种双色(2-C)油瓶盖而得到演示。在一台HM MK 300/1330H/525V注塑机上,通过配备采用了GRAM技术的16+16穴模具,来生产这种两组分的瓶盖。该部件成型后,将通过一条由奥地利Eisb?r公司提供的冷却输送带(被称作“Capcooler”),被送到包装单元。

模内贴标技术将通过两个应用案例进行展示。在电液混合型的TM Xpress 160注塑机上,将采用一副两腔模具,生产一种容量为125g、壁厚为0.35mm的PP黄油桶。飘带标签的嵌入以及成型部件的取出均由一台威猛的W827机械手来完成,总的生产循环时间是2.8s。该生产单元同时还装备有一个由奥地利Eisb?r公司提供的模具除湿器。该生产的独特之处在于,使用了一条带有高能效驱动技术包和CNC8控制系统的新型、模块化的IML生产线,从而带来了诸多的优势:对CNC8控制系统的集成允许通过注塑机而直接进行操作;利用所谓“智能清除功能”,使得机器的间断次数明显降低。

另一个模内贴标技术的应用案例将在威猛的展位上得到演示。

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