自动化系统集成实现更高的效率和成本效益

作者:恩格尔(ENGEL) 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-04
在汽车照明系统组件日趋复杂的情况下,通过ENGEL注塑机配以ENGEL easix 多关节机械手,一家欧洲一级供应商得以保持紧凑的注塑单元,从而实现高空间生产率和高成本效益的汽车照明系统组件生产。

车辆照明系统在短时间内不断迭代,其组件的日趋复杂推动了生产工艺的发展。然而,随着组件复杂性的增加,生产商需要进一步提高生产效率和成本效益。正如欧洲一家厂商的例子所证明,空间生产率起着越来越重要的作用。这家一级供应商使用 ENGEL easix 多关节机械手使其注塑单元保持紧凑。

该公司专门从事轿车外部照明系统的开发和制造,包括前照灯、尾灯和雾灯总成,出厂后即可实现安装。这些系统的塑料部件包括:车灯玻璃、外壳、面板和反光罩,在该公司的塑料车间内使用多台ENGEL注塑机来成型它们。为了扩大注塑和组装生产,该公司正在对其工厂进行扩建。“车辆照明系统市场继续多元化,”工厂驻地经理解释道,“相应地,对我们注塑产品的要求不断增加。”防雾涂层等创新技术得到越来越多的使用;转向灯等新功能的集成需要越来越多的电子设备;以及汽车制造商越来越多地将照明设备用作差异化设计元素,这些新的发展都促使这家厂商充分利用其整个产品范围(从卤素灯、氙灯和 LED 到激光灯)与客户一起开发完全个性化的解决方案。

为了缩小1.5m

为了使增加的生产和装配成本不会反映在效率平衡甚至单位成本中,这家厂商不断调整生产策略,并不断投对工艺优化进行投资。“鉴于工艺集成和自动化是获得高层次竞争力的两个关键因素,全自动双组分和3组分注塑工艺成为我们今天的标准配置。”这位经理说。尽管产品的复杂性增加,但通过这种方式可以减少工作步骤并提高效率。唯一的不利在于:生产单元的空间需求随着集成和自动化的增加而增加。由于空间生产率也影响着整体效率,这对机械制造合作伙伴 ENGEL 提出了新的挑战。“为了在汽车行业取得成功,可重复性高、周期短和服务可靠是不够的。我们必须不断寻找所需空间更少的新技术。ENGEL 在所有这些方面为我们提供了最佳支持。”

ENGEL自动化
“我们真的研究了每一颗螺丝,以便使空间变得更紧凑,”ENGEL 奥地利总部的项目经理 Reinhard Holzner 表示
ENGEL easix多关节机械手
ENGEL easix多关节机械手使生产单元紧凑  

“我们真的研究了每一颗螺丝,以便使空间变得更紧凑,”ENGEL 奥地利 Schwertbert 总部的项目经理 Reinhard Holzner 这样介绍两家公司的最新合作。为了规划一个制造最新 SUV 车型前大灯玻璃的生产单元,他和他的团队与客户生产负责人密切合作。这一结果为该工厂的进一步扩建开创了先例,其主要体现在 ENGEL easix 多关节机械手的紧凑集成。自动化系统只需要2m的活动空间,与先前的线性机械手解决方案相比,节省了整整1.5m的空间。

精确操纵敏感部件

前大灯玻璃由两种不同类型的聚碳酸酯制成,它们在具有 11000kN 锁模力的 duo 1100 注塑机上的双组分旋转工作台模具内同时加工。在第一个步骤中加工透明的 PC,第二步则加工黑色 PC。

easix 机械手的任务是移除完成组件并将其放置在传送带上。它被封装在洁净室中,因为注塑后将直接进行表面硬化处理。对于一些前大灯类型,机械手还负责浇口的分离。

ENGEL easix多关节机械手
精确工作:ENGEL easix 可以可靠地从复杂模具中移除高敏感度的光学元件

duo是客户工厂中最主要的机器类型之一,其紧凑的设计尤其受到客户青睐。凭借其两板式锁模单元,ENGEL的这种大型注塑机尺寸特别短。活动机架上的模板导轨摩擦度低,确保了最佳的模板平行度和对模具的高度保护。对于多组分注塑,多个注射单元可以并排或重叠布置,以节省空间。

包括在使用气动单元的情况下,easix 机械手的机械臂可以轻松地安装在duo 注塑机的拉杆下,以便在打开的模具中安全地操作。“这对于高敏感度光学部件而言是一个关键因素。”该一级供应商经理解释道,“该模具具有多个抽芯和滑阀,使得机械手必须能在狭小的空间内极其精确地移动。”

ENGEL easix多关节机械手
极其紧凑区域内的自动化:可自由定义的锁定空间和机械手工作空间的安全监控,使得可以借助保护护栅近距离靠近机械手

机械手在注塑机外部也能节省空间,这归功于可自由定义的锁定空间和机械手工作空间的安全监控。“我们可以借助护栅近距离靠近机械手。”Holzner 解释道,“由于我们一站式提供注塑机和机械手作为综合系统解决方案,我们从一开始就规划了干扰区域。只有这样我们才能确保绝不浪费任何空间。”

统一的操作逻辑,实现更多的舒适和安全

这家欧洲厂商目前已经为一些注塑机配备了多关节机械手,该类机械手的使用目前已成明显的上升趋势。十年前,第一台 Kuka 多关节机械手被ENGEL投入注塑工艺中,当时的成本很高,因为机械手控制系统对机器操作人员来说是一个全新的领域。为了简化多关节机械手在注塑加工中的应用,ENGEL 与两家工业机械手制造商(包括 Kuka)合作,将机械手控制系统完全集成到 ENGEL 注塑机的控制系统中。在 ENGEL easix 型号中,多关节机械手和注塑机现在具有一个相同的操作逻辑,使生产单元可以作为一个整体通过注塑机的操作面板进行控制。这方面的典范是 ENGEL自己生产的 viper 线性机械手,其控制系统从一开始就被设计为机器控制系统的子系统。“任何能够操作注塑机的人都可以操作机械手,无论它是线性机械手还是多关节机械手。”Holzner 解释道,“对于控制系统而言,无论是线性轴还是旋转轴都没有区别。多关节机械手的附加动作命令可以无缝衔接控制系统的图形界面。”

“我们现在只有一个操作逻辑用于注塑机、viper 和 easix 机械手,并且只需要一名技术人员进行维护。”这位经理确认道。他还指出了控制集成的另一个优点,即由于注塑机和机械手使用一个共同的数据库,使错误风险大大降低。

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