Výber robota: Prípadová štúdia päťosových robotov pri vstrekovaní plastov do krytov motorov pre vozidlá s novými energetickými zdrojmi

Výber robota: Prípadová štúdia piatichRoboty Axis vo vstrekovaní plastov do motorových krytov pre vozidlá s novými energetickými systémami

Rýchly rozvoj odvetvia nových energetických vozidiel viedol k čoraz prísnejším výrobným požiadavkám na základné komponenty vyrábané vstrekovaním, ako sú napríklad kryty motorov. Vysoká presnosť, vysoká konzistentnosť a vysoká efektivita výroby sa stali prísnymi štandardmi, vďaka čomu sú tradičné trojosové roboty nedostatočné pre zložité procesy vstrekovania. Päťosové servo roboty s flexibilným viacosovým prepojením a vysoko presným riadením polohovania sa stali základným automatizovaným zariadením pri výrobe krytov motorov nových energetických vozidiel vstrekovaním. Tento článok analyzuje logiku výberu päťosových robotov, počnúc problémovými bodmi výroby krytov motorov nových energetických vozidiel vstrekovaním a poskytuje vhodnú referenciu pre spoločnosti zaoberajúce sa vstrekovaním na základe praktických prípadov použitia.

I. Vstrekovanie plastov do krytov motorov vozidiel s novými energetickými systémami: Prečo sa päťosové roboty stali nevyhnutnosťou?

Či už sú vyrobené z technických plastov alebo vstrekovaním kovových kompozitov, kryty motorov nových energetických vozidiel sa vyznačujú nepravidelnými štruktúrami, vysokou rozmerovou presnosťou a ťažkosťami pri vyberaní z formy. Zároveň náročný čas výrobného cyklu v rámci požiadaviek hromadnej výroby diktuje základné požiadavky na roboty, čo je hlavným dôvodom, prečo päťosové roboty nahrádzajú tradičné zariadenia.

Zložitosť procesu lisovania si vyžaduje viacrozmernú prevádzku: Kryty motorov, navrhnuté tak, aby sa do nich dala umiestniť montáž motora, často obsahujú zložité štruktúry, ako sú rebrá na odvod tepla, montážne svorky a polohovacie otvory. Formy často obsahujú mechanizmy na ťahanie jadra a uhlový vyhadzovač. Trojosové roboty dokážu dosiahnuť lineárny pohyb iba pozdĺž osí X/Y/Z, čo im znemožňuje vykonávať uhlové odstraňovanie dielov alebo úpravy polohy vo viacerých uhloch a sú náchylné na interferenciu s komponentmi formy. Naproti tomu päťosové roboty so svojimi synchronizovanými rotačnými osami dokážu dosiahnuť 360° prevádzku bez slepých miest, čím sa ľahko vyhýbajú štruktúram formy a dosiahnu presné odstraňovanie dielov.

Požiadavky na presnosť diktujú vysoké štandardy polohovania: Rozmerové tolerancie krytov motorov nových energetických vozidiel musia byť kontrolované v rámci mikrometrov, s prísnymi požiadavkami na koaxialitu, rovnobežnosť a ďalšie geometrické tolerancie. Nedodržanie týchto požiadaviek bude mať priamy vplyv na presnosť montáže motora a prevádzkovú stabilitu. Päťosové servo roboty dosahujú opakovateľnú presnosť v rozmedzí ±0,05 mm. V kombinácii s plynulým chodom servopohonu sa účinne zabráni nárazom a odchýlkam polohy počas odstraňovania a umiestňovania dielov, čím sa zabezpečí konzistentnosť produktu.

Vysokoúčinné prispôsobenie sa požiadavkám hromadnej výroby: Veľkoobjemová výroba vozidiel s novými zdrojmi energie si vyžaduje 24-hodinovú nepretržitú prevádzku vstrekovania krytov motorov. Päťosový Robot môže integrovať viacero procesov, ako je oddeľovanie brán, kontrola produktov a stohovanie paliet, čím sa eliminuje potreba manuálneho zásahu. Čas jedného cyklu sa dá skrátiť na 8 sekúnd, čím sa zvyšuje efektivita o viac ako 60 % v porovnaní s manuálnou výrobou a zároveň sa výrazne znižujú náklady na pracovnú silu a miera nepodarkov.

Prispôsobivosť vysokoteplotným prostrediam pri formovaní: Kryty motorov často používajú vysokoteplotné technické plasty, ako sú PPS a PA66. Povrchová teplota výrobku je počas odformovania vysoká. Päťosový robot môže byť vybavený vysokoteplotnými flexibilnými svorkami a tepelnoizolačnými zariadeniami, aby sa zabránilo poškodeniu výrobku spôsobenému vysokoteplotnou deformáciou svoriek počas odstraňovania dielov. Umožňuje tiež automatizované kontinuálne odstraňovanie dielov, čím sa riešia bezpečnostné problémy spojené s vysokoteplotnými operáciami počas manuálneho odstraňovania dielov.

II. Vstrekovanie plastov do krytov motorov pre vozidlá s novými energetickými zdrojmi: Kľúčové faktory pri výbere päťosových robotov

Vzhľadom na výrobné charakteristiky krytov motorov pre vozidlá s novými energetickými zdrojmi by sa výber päťosového robota mal zamerať na päť základných rozmerov: nosnosť, presnosť polohovania, flexibilitu pohybu, schopnosť integrácie do procesu a stabilitu. Zároveň by sa mal prispôsobiť na základe skutočných špecifikácií formy, tonáže vstrekovacieho lisu a času výrobného cyklu. Konkrétne kritériá výberu sú nasledovné:

1. Nosnosť: Zodpovedajúca hmotnosti produktu a hmotnosti upínacieho zariadenia s bezpečnostnou rezervou

Hmotnosť krytu motora sa líši v závislosti od modelu a konštrukcie vozidla. Kryt jedného motora pre malé osobné vozidlo s novým energetickým systémom váži približne 1 – 3 kg, zatiaľ čo modely úžitkových vozidiel môžu dosiahnuť 5 – 8 kg. Pri výbere päťosového robota musí jeho menovité zaťaženie pokrývať hmotnosť produktu + hmotnosť prispôsobeného prípravku s bezpečnostnou rezervou najmenej 50 %, aby sa predišlo vibráciám a odchýlkam presnosti v dôsledku nedostatočného zaťaženia počas vysokorýchlostného pohybu. Napríklad pre kryt motora s hmotnosťou 3 kg sa odporúča vybrať päťosový robot s menovitým zaťažením ≥ 8 kg. Ak sa integrujú zariadenia na vizuálnu kontrolu a strihanie brán, je potrebné nosnosť ďalej zvýšiť.

2. Presnosť polohovania: Opakovateľnosť ≤ ±0,05 mm, prispôsobenie sa požiadavkám na geometrickú toleranciu.

Požiadavky na koaxialitu a presnosť polohy krytu motora priamo určujú štandard presnosti robota. Ukazovatele výberu jadra by sa mali zamerať na opakovateľnosť a presnosť polohovania dráhy. Opakovateľnosť musí byť ≤ ±0,05 mm, aby sa zabezpečila konzistentná poloha umiestnenia a snímania zakaždým. Súčasne by sa mal zvoliť päťosový robot vybavený vysoko presnou lineárnou stupnicou a servopohonom, aby sa dosiahla presná regulácia rýchlosti počas pohybu a zabránilo sa odchýlkam produktu spôsobeným náhlym zastavením alebo zrýchlením.

3. Flexibilita pohybu: Pohyb a rýchlosť rotačnej osi prispôsobené štruktúre formy.

Rýchlosť pohybu a otáčania osí A/C (rotačných osí) päťosového robota sú kľúčové pre prispôsobenie sa štruktúre formy. Pre formy s krytom motora s viacerými uhlovými vyhadzovačmi a mechanizmami na vyťahovanie jadra musí byť uhol natočenia osi A ≥ ±180° a uhol natočenia osi C musí byť 360° bez mŕtvych uhlov. Súčasne by mala byť rýchlosť otáčania nastaviteľná tak, aby spĺňala výrobné potreby pomalého polohovania a zrýchľovania rýchleho pohybu, čím sa zabezpečí presnosť počas odberu bez ovplyvnenia výrobného cyklu.

4. Schopnosť integrácie procesov: Podporuje prepojenie viacerých procesov, čím sa znižujú investície do zariadení výrobnej linky

Vysokokvalitný päťosový robot musí mať silné schopnosti integrácie procesov, priamo integrujúce funkcie, ako je automatické strihanie brány, počiatočná kontrola vzhľadu produktu, automatické umiestnenie tácky a podávanie surovín. Prepojenie viacerých procesov je možné dosiahnuť pomocou programovateľného riadiaceho systému. Napríklad po vybratí krytu motora môže koncový efektor robota presne strihať bránu a potom odoslať produkt na kontrolnú stanicu na počiatočnú kontrolu rozmerov. Kvalifikované produkty sa priamo ukladajú do tácky, zatiaľ čo nekvalifikované produkty sa automaticky triedia, čím sa dosahujú integrované operácie „vyberanie-spracovanie-kontrola-triedenie“, čo výrazne skracuje pracovný postup výrobnej linky.

5. Stabilita a ochrana: Prispôsobiteľné priemyselnému výrobnému prostrediu, spĺňajúce požiadavky 24-hodinovej prevádzky.

Výrobné linky na vstrekovanie plastov na kryty motorov zvyčajne pracujú nepretržite 24 hodín, čo robí štrukturálnu tuhosť a úroveň ochrany robotického ramena kľúčovou. Telo musí byť vyrobené z vysoko pevnej ocele, aby sa zabránilo štrukturálnej deformácii spôsobenej dlhodobým pohybom vysokou rýchlosťou; úroveň ochrany musí dosiahnuť IP54 alebo vyššiu, aby odolala korózii prachom, olejom a vlhkosťou vo vstrekovacej dielni; mala by byť tiež vybavená funkciou autodiagnostiky porúch, ochranou proti núdzovému zastaveniu a funkciou ochrany pred kolíziou formy, čo umožňuje okamžité vypnutie v prípade abnormalít, aby sa predišlo poškodeniu zariadenia a foriem a zabezpečila sa nepretržitá prevádzka výrobnej linky.

6. Prispôsobivosť: Bezproblémová integrácia so vstrekovacími lismi a formami

Pri výbere robota zabezpečte bezproblémovú integráciu s existujúcim objemom vstrekovacieho lisu a špecifikáciami formy. Pre veľké vstrekovacie lisy s hmotnosťou 800 ton a viac sa odporúča zvoliť vysokovýkonný päťosový servo robot s predĺženým ramenom, aby sa splnili požiadavky na zdvih veľkých foriem na odoberanie dielov. Súčasne musí riadiaci systém robota podporovať signálnu komunikáciu so vstrekovacím lisom a formou, čo umožňuje prepojenie signálov o dokončení vstrekovania, signálov robota na odoberanie dielov a signálov otvárania/zatvárania formy v reálnom čase, aby sa predišlo čakaciemu času medzi zariadeniami.

III. Vstrekovanie plastov do krytov motorov pre vozidlá s novými energetickými zdrojmi: Prípadová štúdia aplikácie päťosového robotického ramena

Kontext prípadu: Výrobca kľúčových komponentov pre vozidlá s novým energetickým motorom sa špecializuje na vstrekovanie plastov do motorových krytov pre osobné vozidlá s novým energetickým motorom. Výrobky sú vyrobené z technického plastu PPS s hmotnosťou 2,8 kg každý s požiadavkou na rozmerovú toleranciu ±0,03 mm. Pôvodný výrobný model používal trojosové robotické rameno s manuálnou asistenciou, ktoré však trpeli problémami, ako sú rušenie pri manipulácii s dielmi, vysoká miera odpadu (približne 5 %) a pomalý výrobný cyklus (15 sekúnd na cyklus). Na uspokojenie výrobného dopytu 500 000 kusov ročne bolo na modernizáciu výrobnej linky zavedené päťosové dvojramenné servo robotické rameno ZHIYI.

Výber a párovanie

Na základe charakteristík produktu a výrobných požiadaviek bol nakoniec vybraný prispôsobený päťosový dvojramenný servo robot ZHIYI. Jeho základná konfigurácia je nasledovná:
Menovité zaťaženie: 10 kg, s dostatočnou bezpečnostnou rezervou, schopné uchytiť vysokoteplotné flexibilné upínacie prvky a zariadenia na strihanie brán;
Opakovateľnosť: ±0,03 mm, čo spĺňa požiadavky na toleranciu produktu na úrovni mikrónov;
Uhol natočenia osi A/C: os A ±180°, os C 360°, prispôsobiteľné pre uhlové vyhadzovače foriem a štruktúry na ťahanie jadra, čím sa dosahuje bezproblémové uhlové odoberanie dielov;
Integrácia procesov: Integruje automatické strihanie brán, počiatočnú kontrolu CCD kamerou a funkcie automatického umiestnenia zásobníkov, čím sa dosahuje viacprocesná integrácia;
Kompatibilita so vstrekovacími lismi: Veľký vstrekovací lis s výkonom 800T, predĺžené rameno spĺňa požiadavky na zdvih pri odoberaní dielov z formy a riadiaci systém sa bezproblémovo integruje so vstrekovacím lisom.

Výsledky aplikácie

Výrazne zlepšená efektivita výroby: Čas jedného cyklu sa skrátil z 15 sekúnd na 9 sekúnd, hodinová kapacita sa zvýšila o 66,7 % a 24-hodinová nepretržitá prevádzka dokáže dosiahnuť ročnú produkciu 600 000 kusov, čím sa prekročili výrobné ciele.
Výrazne znížená miera odpadu: Vysoko presné polohovanie a stabilná prevádzka päťosového robotického ramena úplne riešia problémy s kolíziami dielov a odchýlkami polohy počas manipulácie s dielmi, čím sa znižuje miera odpadu z 5 % na 0,8 % a výrazne sa znižuje plytvanie materiálom.
Optimalizované náklady na pracovnú silu: Počet pracovníkov na výrobnej linke sa znížil z 3 na 1 (zodpovedný iba za monitorovanie zariadení), čím sa náklady na pracovnú silu znížili o 66 %. V kombinácii s 24-hodinovou prevádzkou ročná úspora nákladov na pracovnú silu presahuje jeden milión juanov;
Modernizácia automatizácie výrobnej linky: Dosahuje úplnú automatizáciu celého procesu od „vstrekovania plastov – manipulácie s dielmi – strihania brány – kontroly – umiestnenia misky“ bez ľudského zásahu. Konzistencia produktu dosahuje 99,9 %, čo spĺňa štandardy dodávok pre nové energetické vozidlá.
Vynikajúca stabilita zariadenia: Zariadenie je vybavené ochranným systémom IP55 a funkciou autodiagnostiky porúch a miera poruchovosti zariadenia počas 24-hodinovej nepretržitej prevádzky je nižšia ako 0,5 %, čo zabezpečuje efektívnu prevádzku výrobnej linky.

Hlavná hodnota prípadovej štúdie: Táto prípadová štúdia plne potvrdzuje vhodnosť päťosových robotov pri výrobe vstrekovaných krytov motorov vozidiel s novým energetickým potenciálom. Vďaka prispôsobenému výberu a integrácii procesov nielen rieši problémy tradičných výrobných modelov, ale dosahuje aj trojnásobné zlepšenie efektívnosti výroby, kvality výrobkov a kontroly nákladov, čím poskytuje replikovateľné automatizačné riešenie pre veľkovýrobu jadrových vstrekovaných komponentov pre vozidlá s novým energetickým potenciálom.

IV. Vyhnutie sa kľúčovým mylným predstavám pri výbere päťosového robota

Pri výbere päťosových robotov na vstrekovanie plastov do krytov motorov vozidiel s novými zdrojmi energie sa mnoho spoločností ľahko dostane do pasce „iba parametrov“ a „slepého výberu najdrahšieho“. Dá sa vyhnúť bežným mylným predstavám, ktoré vedú k nesúladu zariadení s potrebami výroby a zbytočným nákladom. Tu sú kľúčové body, ako sa vyhnúť týmto nástrahám:

Vyhnite sa zameraniu výlučne na parametre bez zohľadnenia skutočnej kompatibility: Niektoré spoločnosti slepo sledujú vysokú nosnosť a vysokú presnosť a zanedbávajú skutočné požiadavky na špecifikácie foriem a tonáž vstrekovacieho stroja. Napríklad použitie vysokovýkonného päťosového robota pre malú formu nielen zvyšuje investície do zariadenia, ale ovplyvňuje aj čas výrobného cyklu v dôsledku nadmerného zdvihu.

Nezanedbávajte možnosti integrácie procesov: Ak sa vyberie iba päťosový robot s jednou funkciou na vyberanie dielov, stále je potrebné ho kombinovať s iným zariadením na dokončenie procesov, ako je strihanie brán a kontrola, čo nedosiahne integráciu výrobnej linky a v konečnom dôsledku si vyžiada dodatočné investície.

Nezanedbávajte popredajný servis a technickú podporu: Ladenie a údržba päťosových robotov si vyžaduje profesionálny technický tím. Pri výbere robota venujte pozornosť globálnej sieti popredajných služieb a podpore technického školenia dodávateľa, aby ste zabezpečili včasnú údržbu a ladenie aj v zahraničných výrobných základniach.

Nezanedbávajte kompatibilitu a škálovateľnosť zariadení: Nové produkty pre energetické vozidlá sa rýchlo aktualizujú a podľa toho sa mení aj dizajn krytov motorov. Pri výbere robota si vyberte robota so silnou programovateľnosťou a flexibilnou výmenou koncových efektorov, aby ste splnili výrobné potreby po modernizácii produktu a vyhli sa investíciám do sekundárnych zariadení. V. Záver Výroba krytov motorov pre nové energetické vozidlá metódou vstrekovania plastov zvýšila svoje požiadavky na automatizačné zariadenia z „jednoduchej manipulácie s dielmi“ na „vysokú presnosť, vysokú účinnosť a integráciu“. Päťosové servo roboty s ich flexibilitou viacosového prepojenia, vysoko presným riadením polohovania a výkonnými možnosťami integrácie procesov sa stali optimálnym riešením v tejto oblasti. Počas procesu výberu sa spoločnosti musia zamerať na tri hlavné aspekty: vlastnosti produktu, výrobné potreby a špecifikácie formy. Prispôsobené párovanie by sa malo vykonávať z rozmerov, ako je nosnosť, presnosť polohovania a flexibilita pohybu. Zároveň by sa malo vyhnúť úskaliam pri výbere a mali by sa vyberať dodávatelia so silnými technickými schopnosťami a komplexným popredajným servisom.

Spoločnosť ZHIYI, ako profesionálny dodávateľ zariadení v oblasti priemyselnej automatizácie, má rozsiahle odborné znalosti vo výskume, vývoji a výrobe servo robotov pre vstrekovacie stroje. Dokáže poskytnúť prispôsobené päťosové robotické riešenia podľa rôznych výrobných potrieb krytov motorov vozidiel s novými energetickými zdrojmi a poskytuje komplexné služby počas celého procesu, od výberu a návrhu, výroby zariadenia, uvedenia do prevádzky na mieste až po popredajnú podporu. To pomáha spoločnostiam zaoberajúcim sa vstrekovaním plastov dokončiť modernizáciu automatizácie a prispôsobiť sa potrebám veľkovýroby v odvetví vozidiel s novými energetickými zdrojmi.

#5-osový robot #Nový kryt motora vozidla na energetické účely #Servorobot pre vstrekovací lis #Výber robota #Výber robota pre vstrekovací lis na kryt motora vozidla na energetické účely #Prípadová štúdia 5-osového servo robota #5-osový robot pre vstrekovací lis na kryt motora #5-osový robot 800T pre vstrekovací lis #Robot pre vstrekovací lis na kryt motora PPS