Kuriems liejimo procesams reikalingi penkių ašių robotai?

Kuriems liejimo procesams reikia penkių...Ašies robotai?

Pasaulinės liejimo gamybos pramonės transformacijos į tikslumą ir automatizavimą kontekste robotai tapo pagrindine liejimo gamybos linijų įranga. Tarp jų penkių ašių servo robotai, pasižymintys kelių laisvės laipsnių judėjimo ir didelio padėties nustatymo tikslumo privalumais, tapo „esminiu įrenginiu“ kai kuriems sudėtingiems liejimo procesams. Palyginti su trijų ašių robotais, kurie gali pasiekti tik tiesinį judėjimą, penkių ašių robotai, koordinuodami X/Y/Z tiesines ašis ir A/B sukimosi ašis, gali išspręsti tokias problemas kaip „sunkus padėties reguliavimas, tikslus įdėklų padėties nustatymas ir rizikingas sudėtingų detalių išėmimas“. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama keturiems liejimo procesams, kuriems reikalingas penkių ašių robotai, ir, kartu su ZHIYI („Zhiyi Intelligent“) penkių ašių servo robotų techninėmis charakteristikomis, bus analizuojama pasirinkimo logika ir praktinė nauda pirkėjams visame pasaulyje.

I. Įdėklų liejimo procesas formoje: didelio tikslumo įdėklų išdėstymas ir vienos trūkstamos ašies lemia sparčiai didėjantį metalo laužo kiekį

Įdėklų liejimas formoje – tai procesas, kurio metu metaliniai įdėklai, elektroniniai komponentai ir kt. yra iš anksto įdedami į formos ertmę, o tada įpurškiamas plastikas, kad būtų suformuotas integruotas gaminys. Šis procesas plačiai naudojamas tokiuose gaminiuose kaip automobilių jutikliai, mobiliųjų telefonų įkrovikliai ir medicininės jungtys. Pagrindiniai reikalavimai robotams, naudojantiems tokio tipo procesus, yra „tikslus įdėklų padėties nustatymas + įdėjimas be trukdžių“, kurių trijų ašių robotai visiškai negali įvykdyti.

Kodėl reikalingi penkių ašių robotai? Padėties reguliavimas yra būtinas: įdėjimo metu įdėklus dažnai reikia pakreipti arba pasukti (pavyzdžiui, automobilių jutiklių metaliniai kaiščiai turi būti 30° kampu į formos ertmę). Trijų ašių robotai gali judėti tik fiksuotais linijiniais maršrutais ir negali reguliuoti įdėklų kampo. Rankinis įdėjimas yra ne tik neefektyvus (gamybos našumas siekia tik apie 90 vienetų per valandą), bet ir linkęs į didelį iki 6 % siekiantį atliekų kiekį dėl padėties nustatymo klaidų (duomenų šaltinis: Įdėjimo į liejimo formą pramonės informacinė knyga);

Mikronų lygio tikslumas yra būtinas: elektroninių komponentų ir miniatiūrinių metalinių įdėklų padėties nustatymo paklaida turi būti kontroliuojama ±0,02 mm tikslumu. „ZHIYI“ penkių ašių servo variklis Robotas musimportuoti servo varikliai ir tikslūs kreipiamieji bėgiai, pasiekiantys ± 0,01 mm pakartojamumo tikslumą, gerokai viršijantį trijų ašių robotų ± 0,1–0,2 mm, ir gali sumažinti įdėklų laužo kiekį iki mažiau nei 1,2%;

Pritaikymas mažoms erdvėms: Įpurškimo formavimui į formą dažnai naudojamos mažos liejimo mašinos. „ZHIYI“ penkių ašių vienos sekcijos svirties konstrukcija Robotas Ssutrumpina korpuso ilgį, išvengiant trukdžių su forma ir traukėmis, o montavimo ir paleidimo ciklas yra 30 % trumpesnis nei pramonės vidurkis.

„ZHIYI“ sprendimo akcentai:
Palaiko signalų sąsają su pagrindinėmis liejimo mašinomis visame pasaulyje, tokiomis kaip „Haitian“, „Chen Hsong“ ir „Yizumi“, leidžia greitai diegti nemodifikuojant esamos įrangos; teikia individualiai pritaikytus įdėklų padėties nustatymo įrenginius kartu su 24 valandų garantinio aptarnavimo technine pagalba, užtikrinančia įdėklų įdėjimo stabilumą (vidutinis MTBF laikas tarp gedimų viršija 20 000 valandų).

II. Dviejų spalvų / daugiaspalvis liejimo procesas: detalių apvertimas ir perkėlimas iš kelių stočių, trijų ašių robotai negali

Dviejų/daugiaspalvių liejimo formų technologija leidžia integruotai lieti skirtingų spalvų ir medžiagų plastiką naudojant du formų rinkinius arba besisukantį formos rėmą. Tipinės taikymo sritys apima mobiliųjų telefonų korpusus (spalvų gradientą), buitinės technikos skydelius (minkštos gumos kapsulės) ir automobilių salono dalis (dviejų spalvų tekstūras). Pagrindinis šio proceso sunkumas yra „plastikinės dalies padėties keitimas tarp skirtingų formos ertmių“, kuris turi priklausyti nuo penkių ašių roboto besisukančios ašies funkcijos.

Kodėl reikalingas penkių ašių robotas? Skersinis ertmės apvertimas: dviejų spalvų liejimo būdui reikia išimti pirmąją lietą detalę iš A formos, pasukti ją 90°–180° kampu ir įdėti į B formą antram įpurškimui. Trijų ašių robotai gali atlikti tik tiesinius perkėlimus ir negali užbaigti apvertimo veiksmo. Priverstinis tai gali sukelti detalės subraižymą arba susidūrimą su formos ertme;
Daugiastočių bendradarbiavimo reikalavimai: kai kurioms daugiaspalvėms liejimo gamybos linijoms reikia vienu metu atlikti „detalių išėmimą + vartų pjovimą + vizualinę apžiūrą“. „ZHIYI“ penkių ašių robotas gali atlikti 360° sukimosi patikrinimą liejamą detalę A ašimi (sukimąsi aplink Z ašį) ir tikslų vartų pjovimą B ašimi (sukimąsi aplink X ašį), todėl nereikia papildomos specialios įrangos;
Greitas prisitaikymas: dviejų spalvų liejimo mašinų liejimo ciklas paprastai yra trumpesnis nei 15 sekundžių. „ZHIYI“ penkių ašių roboto servo sistemos atsako greitis yra 50 % greitesnis nei trijų ašių roboto, todėl atitinka didelio greičio liejimo rėmų sukimosi ritmą ir išvengiama gamybos linijos prastovų.

Svarbiausi punktai pirkėjams:
Pasirinkite penkių ašių robotą, kuris palaiko „tiesinės ašies + sukamosios ašies jungčių derinimą“. „ZHIYI“ teikia lazerinio padėties nustatymo kalibravimo paslaugas, siekdama užtikrinti, kad sukamosios ašies ir liejimo formos rėmo judesiai būtų sinchronizuoti. Liejimo formos bandymų skaičių galima sumažinti nuo pramonės vidurkio 15 iki 8 kartų, o tai žymiai sumažina liejimo formos bandymų išlaidas.

III. Sudėtingų formų detalių liejimo procesas: daugiakryptis detalių šalinimas ir įbrėžimų prevencija, penkių ašių sistema yra „saugos pagrindas“.

Sudėtingų formų detalių liejimas apima tokius gaminius kaip automobilių bamperiai (išlenktos konstrukcijos), medicininiai kateteriai (plonasienės ir netaisyklingos formos) ir lengvosios aviacijos ir kosmoso detalės (tuščiavidurės konstrukcijos). Šių detalių liejimo ertmės struktūra yra sudėtinga, o detalių išėmimo kelias turi vengti įgaubtų ir išgaubtų struktūrų bei paviršiaus įbrėžimų (pvz., automobilių bamperių dažyto paviršiaus). Trijų ašių roboto „fiksuotas tiesinis kelias“ yra visiškai nepakankamas.

Kodėl reikalingas penkių ašių robotas? Lankstus detalių išėmimo kelio planavimas: netaisyklingos formos detales dažnai reikia „pakreipti ir pasukti, kad būtų išvengta kliūčių“, kai jos išimamos iš formos (pvz., medicininius kateterius reikia išimti 45° kampu, kad būtų išvengta vamzdžio sienelės deformacijos). „ZHIYI“ penkių ašių robotas gali imituoti „rankinio detalių išėmimo trajektorijas“ per daugiaašį koordinavimą, išvengdamas susidūrimų su išsikišusiomis formos ertmės dalimis;
Didelės apkrovos ir didelio tikslumo balansavimas: didelės, netaisyklingos formos dalys, tokios kaip automobilių bamperiai, gali sverti 10–20 kg. „ZHIYI“ penkių ašių robotai (pvz., WKG serijos) gali pakelti iki 50 kg, o padėties nustatymo tikslumas yra ±0,05 mm, taip išspręsdami pramonės problemą, kai „sunkūs kroviniai yra linkę drebėti, o didelis tikslumas reikalauja nepakankamos apkrovos“;
Paviršiaus apsaugos reikalavimai: Kai kurių netaisyklingos formos detalių (pvz., permatomų medicininių kateterių) paviršius negali būti subraižytas. „ZHIYI“ penkių ašių robotas, aprūpintas pritaikytu vakuuminiu siurbtuku (pagamintu iš minkšto silikono), gali reguliuoti siurbtuko sąlyčio kampą per besisukantį ašį, užtikrindamas tolygų slėgį detalės išėmimo metu.

Pramonės taikymo atvejis:
Europos automobilių dalių gamintojui pradėjus naudoti „ZHIYI“ penkių ašių robotą, automobilių bamperių įbrėžimų dažnis detalių nuėmimo metu sumažėjo nuo 12 % iki 0,5 %, dienos gamybos pajėgumai padidėjo 40 %, o darbo sąnaudos sumažėjo 30 % (tai atitinka pagrindinį „ZHIYI“ privalumą – „30 % sąnaudų sumažinimas automatizuojant“).

IV. Didelio greičio tikslumo liejimo procesas: greitas detalių išėmimas ir plonasienių detalių kokybės kontrolė, penkių ašių sistema yra „efektyvumo raktas“

Didelio greičio tikslusis liejimas daugiausia gamina tokius produktus kaip plonasienės maisto talpyklos, vienkartiniai švirkštai ir elektroninės jungtys. Jo charakteristikos yra „trumpas liejimo ciklas (5–10 sekundžių), plonos plastikinės dalys (0,1–0,5 mm) ir dideli partijų dydžiai“, todėl iš roboto reikalaujama itin didelio „greičio + tikslumo + stabilumo“. Trijų ašių robotai neatitinka reagavimo greičio ir padėties nustatymo tikslumo reikalavimų.

Kodėl reikalingas penkių ašių robotas? Ypač trumpas ciklo laikas: Plonasienių maisto konteinerių liejimo ciklas trunka tik 6 sekundes. Trijų ašių roboto linijinis judėjimo greitis negali atitikti formos atidarymo ir uždarymo ritmo, todėl lengvai atsiranda „detalių išėmimo vėlavimas → gamybos linijos išjungimas“; „ZHIYI“ penkių ašių roboto servovariklio maksimalus greitis yra 3000 aps./min., o jo detalių išėmimo greitis yra 60 % didesnis nei trijų ašių roboto, todėl „detalės išimamos iš karto atidarius formą“;
Plonasienių detalių atsparumas deformacijai: Plonasienių detalių (pvz., vienkartinių švirkštų cilindrų), kurių storis yra 0,1 mm, šalinimas reikalauja tikslaus jėgos ir kampo valdymo. Trijų ašių roboto „kieto kontakto detalės šalinimas“ lengvai sukelia plastinę detalės deformaciją. „ZHIYI“ penkių ašių robotas reguliuoja detalės šalinimo kampą per besisukančią ašį ir realiuoju laiku stebi jėgą slėgio jutikliu, sumažindamas deformacijos greitį iki mažiau nei 0,3 %;
Kokybės patikra internetu: greita gamyba reikalauja vienu metu nustatyti plastikinių detalių matmenis. „ZHIYI“ penkių ašių robotas gali būti aprūpintas vaizdo patikros sistema, kuri, naudodama besisukančią ašį, pasuka plastikinę detalę 360° kampu, taip pasiekdama integruotą „detalių išėmimą + patikrą + rūšiavimą“, todėl nereikia papildomų patikros stočių ir taupoma dirbtuvių erdvė.

Energijos taupymo ir atitikties pranašumai:
„ZHIYI“ penkių ašių robotas atitinka ISO9001 ir CE sertifikatus. Servo sistema naudoja energijos regeneravimo technologiją, kuri sutaupo 30–50 % daugiau energijos nei tradiciniai trijų ašių robotai, atitinka ES, Šiaurės Amerikos ir kitų regionų aplinkosaugos reglamentus ir yra tinkama pasaulinių pirkėjų gamybos poreikiams.

Santrauka: Penkiaašiai robotai nėra „atnaujinimo parinktis“, o greičiau „pradinė sąlyga“ šiems procesams.

Keturiems pagrindiniams liejimo įpurškimu procesams – ženklinimui formoje, dviejų/daugiaspalviam liejimui, sudėtingoms netaisyklingoms detalėms ir greitaeigiam tiksliam liejimui – penkių ašių servo robotas yra ne „papildoma įranga“, o „būtina priemonė“, užtikrinanti gamybos efektyvumą, produkto kokybę ir kontroliuojamas išlaidas. Palyginti su trijų ašių robotais, nors pradinė investicija į penkių ašių įrangą yra šiek tiek didesnė, išlaidas galima atsipirkti per 6–12 mėnesių dėl „sumažėjusio atliekų kiekio (1,2 %, palyginti su 6 %), sutaupytų darbo sąnaudų (2–3 žmonės linijoje) ir padidėjusių gamybos pajėgumų (40 % ir daugiau).“ „ZHIYI“ („Zhiyi Intelligent“) yra pasaulinė liejimo įpurškimu automatizavimo sprendimų tiekėja, turinti 13 naudingojo modelio patentų ir galinti pasigirti daugiau nei 500 pasaulinių projektų atvejų. Jų penkių ašių servo robotinės rankos gali pasiūlyti individualius sprendimus, pagrįstus kliento procesų reikalavimais (pvz., įdėklo tipu ir plastikinių detalių dydžiu), dirbtuvių erdve (pvz., liejimo mašinos išdėstymu) ir gamybos pajėgumų tikslais. Jie taip pat siūlo gamyklų demonstracijas, praktinius mokymus ir pasaulinį garantinį aptarnavimą.