通過不斷創(chuàng)新，阿博格為熱固性塑料的加工推出了專用機(jī)器、周邊設(shè)備和自動(dòng)化的解決方案，從而使得熱固性塑料和不飽和聚酯團(tuán)狀模塑料能夠得到更有效的加工。該公司采用一套自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)來生產(chǎn)一種用于家用電熨斗的絕緣墊，以此證明BMC產(chǎn)品的生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

螺桿推進(jìn)的喂料裝置

  為了有效地喂送BMC混配料，阿博格開發(fā)了一種螺桿喂料機(jī)，它可在計(jì)量處理的過程中，由螺桿和并行的直徑為300mm的送料裝置將含有纖維的材料推送到塑化料筒中。該喂料螺桿由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制。

圖 1，電熨斗的絕緣底座

  通過Allrounder注塑機(jī)上的Selogica控制系統(tǒng)的編程以及通過螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行的調(diào)控，可在料筒的材料入口處測量材料的填充壓力，以確保材料能夠在恒定的壓力下被喂送到料筒中，而無論料筒的填充水平如何。螺桿的轉(zhuǎn)速是5r/min。因此，材料總能夠被小心地送入料筒中而不會(huì)使纖維遭到破壞。

  儲(chǔ)料槽的填充水平可得到監(jiān)控。盡管可隨時(shí)將材料填充到儲(chǔ)料槽中，但是當(dāng)需要向儲(chǔ)料槽重新添加材料時(shí)，則是由指示燈和來自控制系統(tǒng)的信息決定。

圖 2，利用螺桿推進(jìn)器可將BMC混合物不斷輸送到注塑單元中

  利用這種新的推進(jìn)方式，使得BMC材料能夠被更加小心而方便地送入到加工段中。加工段是透明的，這樣可利用Selogica控制系統(tǒng)對材料裝填裝置進(jìn)行編程和監(jiān)控，以便于對加工段進(jìn)行管理。通過對塑化螺桿喂料室中的填充壓力進(jìn)行監(jiān)測，確保了能夠始終如一地獲得高標(biāo)準(zhǔn)的喂料質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)了高度精確而一致的材料計(jì)量，這可從計(jì)量批次之間微小的變化中得到證實(shí)。

電熨斗絕緣墊的自動(dòng)化生產(chǎn)

  通過將注塑成型上下游的加工步驟集成到一個(gè)生產(chǎn)單元中，即可實(shí)現(xiàn)BMC產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)，這可通過批量化地生產(chǎn)電熨斗的絕緣墊而得到證實(shí)。該生產(chǎn)單元包括一臺(tái)Allrounder 570 S注塑機(jī)和一臺(tái)六軸機(jī)械手系統(tǒng)，該機(jī)械手除了用于部件的取出操作外，還負(fù)責(zé)所有下游加工工序中的操作。

圖 3，帶有螺桿推進(jìn)器的Allrounder 570 S注塑機(jī)主要用于加工熱固性塑料

  這一標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)配有可加工熱固性塑料的“熱固性工具包”，它提供了所有必需的硬件和軟件以作為生產(chǎn)單元的標(biāo)準(zhǔn)配置。就生產(chǎn)的控制部分而言，Selogica控制系統(tǒng)是按照熱固性塑料的加工程序來運(yùn)行的，該加工程序具有可擴(kuò)展的功能，如使模具在特定溫度條件下排氣或閉合的功能。另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置是配有止逆閥的特殊的料筒及螺桿，用于加工低剪切粘底材料。通過螺桿推進(jìn)器，BMC混配料被連續(xù)不斷地喂送到注射單元中。產(chǎn)品是在一副由電加熱的單型腔模具中成型出來的，模溫為140℃，循環(huán)周期為60s。通過有效的絕緣保溫措施，防止了模溫的散失。此外，對成型部件的所有后處理加工也都是在該循環(huán)周期內(nèi)完成的，從而實(shí)現(xiàn)了較高的生產(chǎn)效率。

  帶有抽真空裝置的打磨工位能將成品上的飛邊處理掉。為了確保獲得高質(zhì)量的部件，在去除飛邊前，首先必須使部件充分冷卻到室溫。這可通過一種可同時(shí)容納10個(gè)部件的冷卻工位得以實(shí)現(xiàn)，該冷卻工位確保了冷卻等待時(shí)間在所要求的范圍內(nèi)。利用一種圖像處理系統(tǒng)，即可檢查產(chǎn)品的飛邊情況。通過放置系統(tǒng)，可將成型部件放到一個(gè)具有節(jié)省空間布置的成品架上。該生產(chǎn)單元是全自動(dòng)化的，無需人來操作、控制及看管。

  部件的各項(xiàng)操作完全由靈活的六軸機(jī)械手系統(tǒng)來完成。基于集成到機(jī)械手控制系統(tǒng)中的已得到實(shí)踐檢驗(yàn)的Selogica用戶界面，使得機(jī)械手的操作非常便利。與用于Selogica機(jī)器控制系統(tǒng)的編程原理一樣，該機(jī)械手復(fù)雜的操作也采用這種原理進(jìn)行編程，也就是說，操作人員無需擁有專門的編程知識(shí)即可完成這一切。對于機(jī)器安裝技術(shù)人員而言，則能夠采用他所熟悉的在注塑成型應(yīng)用中已得到證實(shí)的圖形編程方式，來編制六軸機(jī)械手系統(tǒng)的所有運(yùn)動(dòng)程序而無需任何外界的幫助。

圖4 在打磨工位上，一臺(tái)六軸機(jī)械手沿著絕緣墊的輪廓做精確運(yùn)動(dòng)， 從而使得該部件邊緣的飛邊得到徹底清除

  利用六軸機(jī)械手來傳送成型部件的正常次序是：首先將部件從模具中取出并放到冷卻工位，隨后這些部件變?yōu)橐训玫竭m當(dāng)冷卻的成型件。對成型部件的傳送操作是基于先進(jìn)先出的原則。接著，在打磨工位上，一臺(tái)六軸機(jī)械手沿著絕緣墊的輪廓做精確運(yùn)動(dòng)，從而使得該部件邊緣的飛邊得到徹底清除。然后，六軸機(jī)械手再將去掉飛邊的部件放到光學(xué)檢測站的前端，在隨后的檢測中，檢測系統(tǒng)可對合格品與不合格品做出判斷。根據(jù)檢測結(jié)果，合格品被送到成品架處，而不合格品則被放入廢品箱中。在一個(gè)采用節(jié)省空間的方式布置的成品架中，合格品被小心地垂直放入。

自動(dòng)化的優(yōu)勢

  除了可集成所有的下游工序外，特別是靈活的六軸機(jī)械手的使用還使得該生產(chǎn)流程相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。由于成型部件是按照“先進(jìn)先出”的原則進(jìn)行冷卻，而對部件的后處理操作也是按照產(chǎn)品輪廓精確地運(yùn)行，再加上能可靠地分離出不合格品，以及能夠小心謹(jǐn)慎地放置合格品，所有這些都確保了能獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。經(jīng)100%檢測后的合格部件被小心地放入到一個(gè)按節(jié)省空間的方式布置的成品架中。利用這一生產(chǎn)單元，使得減少對人力的需求和極大地簡化物流操作成為可能。