线性运动技术令生产加速数控钻铣床

线性运动技术令生产加速

线性运动技术令生产加速 2011年12月04日 来源： 最高品质和24小时供货能力是我们关键的竞争优势，”这是Bosch Rexroth(博士-力乐士)公司塑件制造主管Sigmund Appelmann所介绍的，其所生产的塑件顺利地进入到顺序受控的线性动作技术元件和系统的生产当中。持续供应工件是保持自己最终供货期限的先诀条件。这与长系列生产有关系: 在薄壁注塑的新制造单元里，每年处理六百多万个部件。 直到进行了重新整备，才由三台注塑机生产出塑件。不同的塑件被随意放置，随后由手工进行分类和捆扎。这需要在三班倒操作中都实实在在的有人手。 Rexroth于2001年秋天开始筹划生产工艺的重组。“与Hekuma公司的首次接触是在德国杜塞尔多夫的K2001展上，”Sigmund Appelmann回忆道。Hekuma公司专门为注塑业开发、设计、制造和安装自动化系统。该企业为PET瓶坯、CD/DVD包装盒或皮氏培养皿等特殊产品建造定制系统，并供应标准化的自动化设备。

“每种注塑自动化均有其自身特点，” Hekuma的开发与制造主管Konrad Hintermaier指出，他并描述了基本工作准则，“对于我们来说，整个工艺过程总是关注的中心。如果我们投入到产品开发和生产规划当中，我们就能获得最佳的效果。” 对于制造滑块这样的塑件，Rexroth决定投资购买一台新注塑机，制造商是Netstal，锁模力为600kN，具有优良的注射性能。Hekuma接受了使卸载作业完全自动化的任务，并为此设计出了一台卧式高速卸载机械手。 包含着注塑机的一套紧凑系统只需要5600Ｘ3900mm的占地面积。依靠水平轴，装备有回转装置的机械手夹爪把塑件从模中取出，监控工件的状态，并在缓冲区里把它们有序地放下来。缓冲区把塑件传送至小型装载器中，随后被直接传送到接下去的装配位置或仓库中。“我们把整个加工步骤的周期时间缩短到了5.2秒，”Appelmann介绍说。与以前操作程序有关的改进措施是开模时间由4.2秒降至了0.7秒。时间节省了80%，而最重要的是不再需要手工分类作业，使生产能力有了实质性的提高。 每年运行18000公里 卸载机械手与注塑机的联结是稳固的，但并不刚硬：机械手的水平轴横穿机器动作的主方向，线性导杆把它与上方背部曲肘相连。申请了专利的Hekuma这种解决方案弥补了注塑机的轴向振动，由此避免了在系统内部的扭转。机械手夹爪的末端可用于所有形式的塑件，无需调整，一直是被准确安位，以便迅速卸载。 依靠这个水平轴，Rexroth的线性马达将机械手夹爪从模具内的卸载位移至缓冲区，行程达1700mm。动态线性马达被星状滑块和两个滑珠轨所精确引导。所有的滑块都装备了滑珠固定器。用滑珠固定器的主要理由是要在滚动环境里，以极为顺畅的运行性能和低水平噪音，获得负荷的谐调分布。因为设计得到改进，第二代星状滑珠轨道滑块适合于较高速度。积极的副作用是润滑间隔期加长。滑块必须每5000km用2.2g润滑油进行润滑。

这些特点是极为重要的，因为线性马达每年的运行距离达到18000km，加速度达50m/s2，在其轨径上的最大速度达到了5m/s。Konrad Hintermaier 解释说：“对于这个过程，只有线性马达象驱动装置一样，提供足够的动态和精度。”早从1999年以来，Hekuma业已经成功地安装了来自Rexroth的线性马达，用于注塑领域中的操作作业。如同直到2001年才以Indramat的名字进行销售的Rexroth所有电驱动一样，Diax04有着开放界面，如Sercos 界面、Profibus、Interbus、DeviceNet和CANopen。 在卸载模具时，机械手夹爪中的塑件也被适当的感应器进行监控。从模具出来的传送路径同时起作用，以冷却塑件。抽取和剥离相结合，机械手臂端把产品小心地放至缓冲区。缓冲区的可调节后壁确保所有型式的薄壁注塑件被有序地放置。“我们把目前9种型式的塑件分成四类，每一类有着不同的卸载步骤，所以能够进一步简化操作，” Hintermaier说。在回程的第二工位上，滑块在传送带上被倾卸，并被移至一个格子箱中。 只要小型装载器被填满，传送箱就被送至缓冲仓中。在这个具有两个传送带的过程中，16个小型装载器的系统可以被缓冲。Appelmann称 ：“有了它，我们就能全自动地生产60个小时。” 一体化测量系统 最高产品质量和95%以上的保证可靠度需要精湛的测试手段。“原则上，我们有赖于利用双重感应技术，”Konrad Hintermaier说道。所有的感应器都是双重起效。控制器同时处理信号。在一个感应器失效时，第二只感应器确保下一步操作不出麻烦。有毛病的感应器可以在下次维修时被更换。已经出现了通过SMS把故障信息传送至手机，如果工厂在晚上或周末还运行，那么这就是重要的一点了。 只有一种感应器没有双重起效 ：控制水平中心线的Rexroth综合测量系统。Hintermaier强调 ：“集合到星状滑珠轨道系统的测量系统很结实，不易沾尘，所以我们估计不会有损失。”它装备了一个长度感应测量系统。通过把测量刻度综合到轨道系统当中，并把探针直接固定在滑块上，测量系统就不易磨损和被污染，运行得极为精准。

计划更多的工位 自动化系统确实提高了生产能力。在第一个3300km行程完成之后，Rexroth对系统非常满意，公司计划其它塑件的扩展。Hintermaier透露：“我们从一开始就为可能的扩展而设计机械手。工作越是复杂，就越能获得更大的生产力。”而且还有另一个提高：周期时间可进一步缩短1.5秒。同时，Sigmund Appelmann把这种解决方案只看作是一个中间步骤。“我们提高质量和产能，所以Rexroth能保持市场领先地位。(end)

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