從汽車到電子設(shè)備,越來越多的產(chǎn)品正在呈現(xiàn)出日益多樣化的設(shè)計。就生產(chǎn)而言,這意味著更小的批量。2018年10月16~20日,在德國腓特烈港舉行的Fakuma 2018展會中,恩格爾奧地利公司(展位:A5-5204)將通過兩個創(chuàng)新應(yīng)用,來證明如何在小批量的生產(chǎn)中實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)性。
在Fakuma 2018展會中,恩格爾將利用一個高度集成的生產(chǎn)單元,來慶祝3項技術(shù)的同時首秀,該生產(chǎn)單元將采用ABS材料生產(chǎn)由兩個組件構(gòu)成的卡尺:為極快速地更換模具鑲塊,一個完全自動化的解決方案將首次亮相;新的120規(guī)格的全電動、無拉桿e-motion TL 系列注塑機(jī)將呈現(xiàn)在觀眾面前,它擁有1 200 kN 的鎖模力;作為第三個首秀技術(shù),電子溫度控制的e-flomo水歧管的擴(kuò)展功能也將得到展示。
由Braunform制造的模具裝有專利的快速更換機(jī)構(gòu),允許在1 min之內(nèi)更換產(chǎn)品(圖片來自Braunform)
通常,產(chǎn)量低于1 000的小批量生產(chǎn)對注塑成型提出了特殊的挑戰(zhàn)。為了以更經(jīng)濟(jì)的方式實現(xiàn)大量變品種的生產(chǎn),通常需要使用可更換鑲塊的模具。在Fakuma展會中,恩格爾將與Braunform公司(德國Bahlingen)及其他系統(tǒng)合作伙伴一起,展示這方面的最新進(jìn)展。所展示的系統(tǒng)解決方案允許在不到1 min的時間內(nèi),完全自動化地更換模具鑲塊。為此,恩格爾e-motion 170/120 TL 注塑機(jī)配備的模具將含有Braunform公司專利的快速更換機(jī)構(gòu)。
為了清晰地展示這一新的解決方案所具有的潛力,兩個形狀不同的卡尺組件,將交替地被快速生產(chǎn)出來。僅在3次注射后,注塑機(jī)就向集成的恩格爾easix關(guān)節(jié)機(jī)器人發(fā)出警報:批量已經(jīng)完成,解鎖模具鑲塊。該機(jī)器人首先取出最后生產(chǎn)出的組件,然后更換夾持器并更換模具鑲塊。從一個可用部件到另一個可用部件,這一過程只需1 min。注塑機(jī)與周邊設(shè)備之間的通信,是通過authentig,即恩格爾子公司TIG的MES實現(xiàn)的,該軟件向注塑機(jī)和機(jī)器人提供部件數(shù)據(jù)設(shè)置。
這項應(yīng)用的挑戰(zhàn)之一是,兩個組件的注射量變化很大。為確保在設(shè)置后隨著第一次注射而連續(xù)地生產(chǎn)出可用的部件,注塑機(jī)需要借助恩格爾注射4.0方案中的3個智能輔助系統(tǒng)而不斷進(jìn)行自我優(yōu)化。其中,iQ weight control調(diào)整每一次注射的熔體量;iQ clamp control計算最佳的鎖模力并自動設(shè)定它;iQ flow control根據(jù)e-flomo確定的測量值,自動補(bǔ)償冷卻水歧管回路中的溫差,并將e-temp溫度控制單元的泵轉(zhuǎn)速調(diào)整到符合當(dāng)前的工藝條件。
這種電子溫度控制的e-flomo水歧管還有助于縮短安裝時間。模內(nèi)歧管回路的自動順序吹掃,確保了在取出模具或模具鑲塊之前,滯留在溫度控制通道中的水和可能的污垢被完全排出。安裝時,這種新的功能保證了溫度控制通道的最佳通風(fēng)。與傳統(tǒng)的人工吹掃相比,這種自動化的過程節(jié)省了時間,還允許延長模具維修的間隔時間。由于在人工操作過程中,在壓力空氣的作用下,所有的通道都不能均勻通風(fēng),導(dǎo)致殘留的水可能滯留在通道中并引起腐蝕,而自動吹掃則消除了這種風(fēng)險。
在Fakuma展會中,真正引人注目的是以easix機(jī)器人為中心的生產(chǎn)單元極為緊湊的布局。該機(jī)器人負(fù)責(zé)操作模具鑲塊和組件、對注塑成型部件進(jìn)行標(biāo)記及組裝以及從生產(chǎn)單元中取出卡尺等所有的工作。為此,注塑機(jī)、夾持器和模具鑲塊的存儲站、激光打印機(jī)、裝配裝置及輸送裝置等,按星形被安排在機(jī)器人的周圍。
有兩個因素特別有助于以極節(jié)省空間的方式來安排各個單獨的部分,一是easix機(jī)器人可自由界定的禁止區(qū)域,二是e-motion TL 注塑機(jī)無拉桿的鎖模單元。由于能夠無障礙地進(jìn)入模具區(qū)域,因而允許機(jī)器人的移動可以非常靠近鎖模單元而不受運(yùn)動約束。
憑借這一完全自動化的生產(chǎn)單元,系統(tǒng)合作伙伴恩格爾與Braunform正在尋求小批量生產(chǎn)彼此相似的物品或者具有明顯差異的物品的客戶。典型的產(chǎn)品是消費品,如書寫工具,以及汽車和電子領(lǐng)域的技術(shù)部件,此外還包括一系列的醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品。
憑借1 200 kN的鎖模力,新的e-motion 120 TL注塑機(jī)成為該系列中最大型的機(jī)器。這種機(jī)器向高鎖模力方向的擴(kuò)展,表明恩格爾對“多型腔模具的應(yīng)用日益增多”的發(fā)展趨勢給予了高度關(guān)注。在沒有任何拉桿的情況下,模具安裝模板可以得到充分利用,從而可以將大型模具安裝在相對較小型的注塑機(jī)上。這也是生產(chǎn)形狀復(fù)雜部件的一大優(yōu)勢,生產(chǎn)這類部件要求模內(nèi)要有抽芯和滑塊?,F(xiàn)在,決定機(jī)器規(guī)格大小的是實際需要的鎖模力,而不是模具的尺寸,這既節(jié)省了新投資的成本,也節(jié)省了當(dāng)前的運(yùn)行成本。
為確保模具的長期使用壽命以及始終如一的高產(chǎn)品質(zhì)量,恩格爾的全電動、無拉桿高性能注塑機(jī)配有高度靈敏的模板平行度調(diào)整。該系列的機(jī)器通常被用于生產(chǎn)電子和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)中極為小巧的精密部件。
隨著其foilmelt 技術(shù)的發(fā)展,在Fakuma 展會中,恩格爾將展示至今尚不存在的一種非常靈活的卷到卷的IMD應(yīng)用。這項由系統(tǒng)合作伙伴恩格爾、Leonhard Kurz(德國 Fürth)、Schfe(r奧地利Schwertberg)和Isosport Verbundbauteile(奧地利Eisenstadt)聯(lián)合開發(fā)的應(yīng)用,允許一個接著一個,快速地完成熱成型、背部注射和沖孔,從而卷到卷地在模內(nèi)實現(xiàn)最多樣化的表面結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)變品種的全自動化生產(chǎn),該生產(chǎn)系統(tǒng)將注塑機(jī)與一臺關(guān)節(jié)機(jī)器人、一個夾持器和模具鑲塊的存儲站、一臺激光打印機(jī)、一個裝配裝置和一個輸送裝置(用于運(yùn)送可隨時供使用的裝配好的卡尺)集成在一起(圖片來自恩格爾)
值得一提的是,可能的材料組合所帶來的廣泛性。利用電容電子而得到功能化的箔、采用面漆的多層箔系統(tǒng),以及結(jié)構(gòu)的、背部可發(fā)光的或開孔的系統(tǒng),如木紋,可從卷料進(jìn)行加工。除典型的材料如ABS、PC或PC/ABS外,PP也能被用于背部注射。為了改變裝飾、結(jié)構(gòu)和功能,僅需更換卷材,而無需改變模具。
憑借1 200 kN的鎖模力,新的e-motion 120 TL注塑機(jī)成為該系列中的最大型機(jī)器(圖片來自恩格爾)
在其展臺上,恩格爾將在一臺集成了viper 20線性機(jī)械手的duo 1060/350注塑機(jī)上生產(chǎn)擁有不同裝飾的三維復(fù)雜樣品部件,以此證明這項準(zhǔn)備用于批量化生產(chǎn)的技術(shù)所具有的高度靈活性。其中,為汽車內(nèi)飾以及為電子和白色家電行業(yè)生產(chǎn)外觀部件的制造商是這項技術(shù)的目標(biāo)群體。
截至2019年1月,在位于奧地利Schwertberg總部的新的恩格爾技術(shù)中心中,該生產(chǎn)單元將可用于技術(shù)演示、材料測試和客戶的特定開發(fā)。
在Fakuma展會中,通過foilmelt 生產(chǎn)單元展示的另一項創(chuàng)新是恩格爾依據(jù)EN ISO 14120而開發(fā)的新的安全防護(hù)裝置,到2018年10月,它將適用于所有自動化的注塑機(jī)和集成的系統(tǒng)解決方案。這項開發(fā)再一次地體現(xiàn)出了高度的靈活性與高度的經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)合。模塊化的概念允許非常簡單的配置以及同樣方便的裝配。對安全面板和功能元素如開口、旋轉(zhuǎn)門和推拉門的綜合選擇,允許即使是單個布局也能實現(xiàn)成本效益。