塑料加工中的自動化趨勢
發(fā)布日期：2020-01-04 10:01:19 點擊量：3812 信息來源：
自動化在塑料加工中已成為眾多加工廠家獲取利潤的必需之物。它已經(jīng)不在局限于高增值部件的生產(chǎn)或者特定的小范圍成型應用。自動化水平既可以簡單到去除流道的澆口采集器，或者先進到裝配或包裝塑件的完整工作單元。因為制件種類繁多，處理要求各異，所以大多數(shù)自動化關(guān)注于注塑應用。但這種技術(shù)同樣適用于其它工藝之中。
機械手設(shè)計在驅(qū)動技術(shù)和結(jié)構(gòu)材料方面已經(jīng)取得了重大的進展，使整個自動化循環(huán)最佳化。今天的發(fā)展和進步是應用機械手和自動化并進行集成。一作為整個工作間的一部分，以及簡化程序和培訓。
盡管注塑機應用機械手式自動化越來越多，但所售機械手與所售注塑機器之比率在各個地區(qū)有著明顯的區(qū)別（表1）。
注塑機 機械手 百分比值
北美 6900 1960 28%
歐洲 20000 7618 38%
亞洲 19500 9212 47%
南美 2600 330 13%
非洲/中東 1000 120 12%
表1. 2000年機械手銷售量與注塑機銷售之比率
不斷增多的成型廠家更加重視機械手和自動化，以為他們已經(jīng)體驗到了生產(chǎn)力和品質(zhì)上的收益，并進行著相應的投資。到2010年，北美機械手銷量與注塑機銷量之比率預計增加到40%。因為機械手完成其它功能的能力在擴大，所以它們的應用還在增加。對工作間更多的要求是盡可能多地使用機械手，以減少人工，進行貼標簽和檢驗等。
與機械手最簡單自動化形式是澆口采集器。但今天多數(shù)注塑機能從更為靈活的機械手和自動化工作單元得到更大回報?；旧现谱餍度『蛡魉蛶Х胖弥萍酝獾闹芷跁r間是機械手能利用到以作其它后續(xù)操作的時間。從機器手的整個使用壽命內(nèi)實現(xiàn)重要的靈活度，參與到新項目指示的各種步驟之中。多數(shù)情況下，利用具有電動CNC或3—6D侍服驅(qū)動的線性機械手，使它們能快速進出模具。它們比肘節(jié)式機械手對于類似涂漆和組裝等的成型后操作是理想的，但僅限于此。
嵌件裝卸方面的自動化有著引人注目的發(fā)展。象螺母、螺釘、嵌花、箔、銷、感應器、薄膜、夾片和扣件這些物件放置在注塑機中，作為重疊注塑的嵌件，這是常見且?guī)缀跏且环N標準了。通過往復移動工作臺將嵌件加入到機械手，或者用手或振動加料斗進行裝卸。多數(shù)情況下，自動化工作單元是唯一的經(jīng)濟或有競爭力的解決方案。相近的，多部件成型通常利用機械手來傳達重疊成型的基層，而不是利用旋轉(zhuǎn)模具。
除澆口對于邊緣口制件是一項標準的自動化要求，并受益于機械手近期的進步。安于地面或梁式除澆口工位利用機械后來放置注射，并用氣動爪去除澆口。如果機械手制造商進行模具澆口設(shè)計，就可以獲得不錯殘痕偏差。線性機械手技術(shù)的新近進展融合了聯(lián)腕動作。例如，這些線形肘節(jié)機械手現(xiàn)在可以操作一個制件作獨特定位，并向伺服控制的抓取系統(tǒng)提供制件邊緣澆口。抓取臂的伺服軸動作能達到許多切割表面，并進行不錯的切割。這種新方法能實現(xiàn)簡單的可編程方法。不僅僅是為其它塑件除澆口的靈活性提高了，而且安裝，辛苦設(shè)計和固定裝置的消失使節(jié)省效果立竿見影。
如有可能，應當在模具設(shè)計階段對工作單元進行規(guī)劃。事實上，如果成型者只是在完成制件和模具設(shè)計后才考慮自動化工作單元的規(guī)劃，那么他們可能遇到其它的成本和風險，可能運行時間和可靠度會受到負面的作用。避免潛在問題可能與讓自動化應用工程師問制件將怎么被澆口或放置那樣簡單，然后設(shè)計模具來簡化自動化工作單元。而且，利用來自注塑機控制器、攝像機、稱重天平、物料分析的質(zhì)量控制反饋，成型者能提高制件質(zhì)量，并靠精心規(guī)劃的工作間來減少人工。
自動化設(shè)備使用的時間將很有可能比成型應用還要長久，所以應當為今后目標提供盡可能大的靈活性。確保機械手的有效負荷是重要的，它要不僅是滿足當前的需要、而且它要將能應付今后的用途。
多數(shù)機械手供應商提供吸引人的圖表操作介面，以簡化程序和操作。這使操作者能以最小的培訓量來完成簡單的取放動作。機械手控制器之間的主要區(qū)別是確定出哪些將允許安排后續(xù)輔助輸入/輸出，以及用戶將怎樣輕松地為后續(xù)設(shè)備集成獨特的工序。當選擇自動化供應商時有一點也是重要的，它們實際上能融合次要的東西，程序安全和獨特步驟。自動化供應商提供集成產(chǎn)品的經(jīng)驗和能力，對于工作單元和今后不確定需要的成功操作和運行是至關(guān)重要的。
通常一家公司在固定設(shè)備上做出重要的投資，但卻不能確保足夠的培訓來使表現(xiàn)最大化。許多自動化供應商提供專門培訓和保養(yǎng)合約，以進一步提高投資回報。簡單的程序變化經(jīng)常會導致周期縮短和廢物減少，及由此運行時間更長和產(chǎn)量更大產(chǎn)生的巨大凈收益。
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