Az OPC-UA interfész összekapcsolja a gépet, az adagolót és a robotot az LSR-gyártás optimalizálása érdekében (Kopie 1)

A Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH (Schwaig, Németország) a Fakuma 2021 kiállításon egy korszerű elasztomer fröccsöntő rendszert mutat be. A globális színpadon történő bemutatkozásakor az LSR csomag egy teljesen automatizált Nexus adagolórendszerrel rendelkezik egy teljesen elektromos IntElect 130/520-450-es gépen. Mindez zökkenőmentesen integrálva a vállalat új, saját márkájú SAM-C kinematikus robotrendszerével, és megfelel az LSR adagolórendszerekre vonatkozó új 2021-es OPC-UA 40082-3 szabványnak az autóipari alkalmazásokon történő optimalizálás és ellenőrzés, valamint a feldolgozás stabilitásának biztosítása érdekében.

A Sumitomo (SHI) Demag LSR-kiállításán egy összetett, szabad alakú, autóipari axiáltömítés gyártásának bemutatója, a tömítést úgy tervezték, hogy anyagzárás nélkül, "közvetlen kapu" alkalmazásával öntsék ki. Henrik Langwald, a & elektronika autóipari igazgatója leírja, hogy egy ilyen magas specifikációjú alkatrész milyen kihívásokkal jár a feldolgozás során: "A teljes funkcionalitás érdekében a tömítőperemnek teljesen ki kell hangsúlyozódnia. Új mércét állítunk fel a legszűkebb tűrések 16 üregben történő, marásmentes, átalakítás nélküli, ismételhető fröccsöntésével" - foglalja össze tömören.

A Nexus kétlemezes szerszámmal gyártott, a tömítőelemet egy rögzítőelem tartja stabilan a kilökőoldalon. A Sumitomo (SHI) Demag által házon belül kifejlesztett, újonnan bevezetett SAM-C "handle & place" kartéziánus robot ezután eltávolítja és tárolja az alkatrészt. Ennek során hidegcsatornás tűzáró rendszerrel és közvetlen befecskendezéssel dolgozik. A szerszámkoncepció cserélhető betéteket tartalmaz, így biztosítva a legnagyobb termékrugalmasságot. A nagy pontosságú megmunkálás eredményeként a stabilitás megmarad, hogy a gépjárművek biztonsága szempontjából oly kritikus tömítési követelmények optimálisak legyenek.


Összehangolt hatékonyság és feldolgozási stabilitás


Az innovatív gyártási megoldás fontos eleme a Nexus ServoMix Z200 adagolórendszere. "A rendszer nem támasztható, és a hordó akár 104 fokos szögből is gyorsan és biztonságosan, kevesebb mint öt perc alatt cserélhető" - jelenti Langwald. Ez könnyű és gyorsabb hozzáférést biztosít a tisztításhoz és karbantartáshoz, valamint segít kiküszöbölni az emberi hibákat.

Az új generációs adagolórendszer emellett számos interfésszel is rendelkezik, többek között a TrueFlow Nano színszabályozóval, amely biztosítja a színes adalékanyagok pontos adagolását, valamint kalibrációs funkcióval. Az anyagáramlást mikroliterben mérik a fő komponensek esetében, az adalékanyagokat pedig nanoliterben.

Az OPC-UA-képes, az áramlásmérő kialakítása gyorsan cserélhető szivattyútesttel rendelkezik, amelynek mérőcellái közvetlenül a szivattyútestben találhatók. "Nincs szükség további tömlőcsatlakozásokra" - jegyzi meg a szakértő, kiemelve ennek jelentőségét az orvosi ágazatban. A kialakítás másik előnye a fröccsöntőcsiga gyorsabb tisztítása. Ezen kívül minden új adagolóeszköz rendelkezik az újonnan megjelent OPC-UA interfésszel, amely közvetlenül összekapcsolja a mérési mérési adatokat az IntElect 130/520-450 feldolgozási adataival, így biztosítva a teljesen nyomon követhető és stabil gyártási folyamatot. "A szerszámban lévő időzített vagy kiegyensúlyozó rendszert a VNC-n keresztül a fröccsöntőgép tükrözheti" - teszi hozzá Langwald.

A hidraulikus rendszerekhez képest a legújabb ServoMix modellek alacsony energiafogyasztásról számolnak be. Fenntarthatóbban működnek, és sokkal kevesebb a hulladék és az anyagfelhasználás. Azáltal, hogy az áramlási sebességet az aktuális igényeknek megfelelően szabályozzák, a felhasználók akár 70 százalékos energiamegtakarítást is elérhetnek. A hordóban lévő maradék mennyiségek miatti anyagveszteség kevesebb, mint 0,3%. "Összességében a rendszerek környezetbarátabbak" - állítja Langwald, utalva a vállalat "Act! Sustainably" vállalati küldetésre és CSR nyilatkozatra, amely a Sumitomo (SHI) Demag erőfeszítéseit és jövőbeli gép- és berendezés-innovációit támasztja alá.


Az IntElect a leginkább fenntartható kombinációt kínálja


A Nexus berendezés ideálisan kiegészíti a rendkívül gazdaságos IntElect 130/520-450-et, amely kifejezetten LSR-feldolgozásra van konfigurálva. A csúcsdinamika felé orientált IntElect saját fejlesztésű hajtásrendszere a frekvenciaváltókkal és a teljes szervomotorvezérléssel kombinálva a piac egyik leghatékonyabb fröccsöntőgépévé teszi.

"A hagyományos, teljesen elektromos rendszerekhez képest az IntElect akár 20 százalékkal kevesebb energiát igényel" - állítja Langwald. A körülbelül két százalékkal magasabb rendelkezésre állás a dinamikus, pontos és párhuzamos mozgásokkal kombinálva akár tíz százalékkal nagyobb termelési teljesítményt eredményez. Emellett a pontosság és a megmunkálás ismételhetősége megakadályozza a hibákat és a selejtes alkatrészeket. "Ez pedig jelentősen növeli a teljesítményt, és egyúttal csökkenti a költségeket" - teszi hozzá Langwald.

Az autóipari és elektronikai igazgató szerint a kiállított axiális tömítések felhelyezési ciklusideje a vastagfalú tömítések maximális szorítóerejét használva 30 és 35 másodperc között mozog. Az IntElect merev szerszámtányér-kialakítása optimális alátámasztást biztosít a szerszámoknak, ami kiegyensúlyozottabb nyomáseloszlást biztosít a szorítóerőn keresztül . További jellemzői az összes tengely rendkívül dinamikus mozgása és a legnagyobb pontosság a befecskendező és záró tengelyeken a szellőzés támogatása érdekében. Az adaptálható szekvenciaprogramozás rugalmasan alkalmazkodik a gépi megmunkálási követelményekhez. Az IntElect LSR egység emellett kibővített folyamatvezérléssel van felszerelve, beleértve az adagolási nyomás és a vákuum felépülési idő ellenőrzését.

Az IntElect OPC-UA interfésze az Ipar 4.0 vezérlési, felügyeleti és integrációs képességeit kiegészítve az Euromap új, 2021. június 1-jén bevezetett 40082-3 szabványát is tartalmazza az LSR adagolórendszerekre vonatkozó új Euromap 40082-3 szabványt. "Természetesen a Nexus ServoMix rendszerek is integrálva vannak, így a formázógép és a keverő- és adagolórendszer zökkenőmentesen kommunikálhat egy platformon keresztül" - magyarázza Langwald. A Sumitomo (SHI) Demag csapata által házon belül kifejlesztett "myConnect" webalapú szoftvermegoldásra is utal. Ez a központi platform közvetlen hozzáférést biztosít az ügyfeleknek a teljesen hálózatba kapcsolt támogatási szolgáltatások széles köréhez, segítve a termelési ineffektivitások jobb kezelését, a költségek és a teljes birtoklási költség csökkentését, a hibák elhárítását és az állásidő minimalizálását.

A kiállítási tömítés alkalmazásához egy szilikon gumit - Elastosil LR3003/50 a müncheni Wacker Chemie AG-tól - választottak. A -55°C és +210°C közötti hőmérséklet-tartományával és 50-es Shore A keménységével ideális a szabad alakú tömítés gyártásához. Az anyagválasztás indoklását Langwald így magyarázza: "Az autóiparon kívül a szabad alakú tömítéseket a fogyasztási cikkek és elektronikai termékek elektronikus alkatrészeinél is használják. A szilikon gumik hőállóak, hidegben is megőrzik rugalmasságukat, és nem öregedhetnek, ha UV sugárzásnak, levegőnek stb. vannak kitéve. Könnyen feldolgozhatók és jó mechanikával rendelkeznek, amelyek széles hőmérséklet-tartományban stabilak maradnak. Ezenkívül íztelenek és biológiailag inertek."


Az új SAM-C robot ideális a nagy igénybevételt jelentő LSR-formázáshoz


Az autóipari LSR-kiállítás bemutatójába integrált másik kiemelkedő esemény a Sumitomo (SHI) Demag első saját márkás, saját fejlesztésű, SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine - Cartesian) robotcsaládja. A kifejezetten 50 és 500 tonna közötti záróerővel rendelkező fröccsöntőgépekhez, valamint a 10 másodperces és annál hosszabb ciklusidővel rendelkező szabványos alkalmazásokhoz tervezett LSR-kiállításon a robotika alkalmazásának fontosságát mutatja be az alkatrészek szennyeződésének és az ebből következő termékromlásnak a kiküszöbölése érdekében. Ebben az esetben a tömítési funkció.

"A SAM-C-vel sikerült megterveznünk a legkisebb automatizált fröccsöntő gyártócellát, amely robot- és anyagmozgatási technológiát tartalmaz" - jegyzi meg Jürgen Schulze, az automatizálási igazgató a "handle&place" megoldást ismertetve.

Schulze kiemeli ennek az izgalmas házon belüli automatizálási bevezetésnek a további előnyeit: "A Sumitomo (SHI) Demag házon belüli szervomotor-technológiájának és az alacsony karbantartási igényű meghajtó- és vezetéstechnológiának köszönhetően magas rendszer rendelkezésre állást kínálunk minimális javítási és karbantartási munkával. A megfelelő vákuumtechnológiával a rendszerek jelentős energiamegtakarítást is eredményeznek"."

Az ügyfelek egyetlen beszállítói forrásból származó folyamat- és rendszertechnológia előnyeit élvezhetik, a robottechnológia fröccsöntőegységbe történő hardver- és szoftvervezérléssel történő integrációjával és a gyártásoptimalizált robotmechanikával, amely teljes mértékben a Sumitomo (SHI) Demag gépekre van szabva. "A legfontosabb előnyök közé tartozik a vonzó ár-teljesítmény arány, amely magában foglalja a teljes fröccsöntést és automatizálást, beleértve a CE-jelölésnek való megfelelést" - mondja Schulze.

Az IO-Link kommunikációs rendszerrel intelligens érzékelők és működtetők csatlakoztathatók az automatizálási rendszerhez. Ez azt jelenti, hogy a SAM sorozat teljes mértékben megfelel a jövőbeli Ipar 4.0 és Smart Manufacturing követelményeknek.