汽车成型单元中的简单战胜复杂

位于德国 Velberg 的 KHG Plastics GmbH 工厂最近新增了两个相同的、高度紧凑的立式注塑单元。这些新电池每周可以为汽车照明系统生产约 40,000 个包覆成型电触点，将一系列金属制造、包覆成型、测试和封装结合到全自动生产中。而且，它们优雅而简单。

最初，该公司考虑在两个六轴机器人、一个人工操作员和额外的自动化的帮助下通过这些不同的功能移动部件。但由机器人制造商 Sepro 和本地系统集成商 Kiki 提出的一个更简单的建议使 KHG Plastics 相信，使用三个线性三轴机器人，所有单元都通过一个控制系统集成，单元​​将更加紧凑和高效。该解决方案为其他模塑商提供了一个关于非常规方法如何取得成功的提示。

自动化多项功能

在赢得为汽车制造商的车辆照明系统生产新的包覆成型金属触点的机会后，KHG 开始设计该部件的生产系统。该公司寻求一种能够集成各种生产设备的全自动流程：

• 一台金属冲压和折弯机，用于接收金属坯料并生产左右取向的金属触点；

• 一台立式注塑机，用于接收和包覆金属冲压件；

• 一个测试站，用于对包覆成型的触点进行短路测试；

• 一个包装站，“合格”的右手和左手零件被转移到可堆叠的托盘中，托盘可以移动到内部进一步自动化或码垛并运送给客户。

由于该应用涉及通过一系列模前和模后操作来移动零件，因此该公司考虑了一项初步建议，即设想使用两个六轴机器人，这将提供 360° 的操作范围以及处理甚至最复杂的零件操作。这种方法表明，一个位于中央的大型六轴机器人可以完成大部分工作，从冲压机到包覆成型到测试设备处理零件。从那里，一个较小的六轴机器人将移除零件并将它们装载到托盘中，托盘将进入自动托盘堆垛机和推车上进行移除。

尽管该提案的逻辑很明确，但公司官员仍有疑问并寻求其他可信赖的业务合作伙伴的意见。根据以往的经验，他们问Sepro是否可以用线性机器人代替最大的六轴机器人。

在考虑了公司的要求并比较了替代方案后，Sepro 区域销售经理 Marius Svagnea 回答说：“是的。”他的分析发现，Sepro 线性机器人——三轴型号 S5-35——可以取代位于单元中心的大型六轴机器人，减少占地面积要求，并允许更轻松地进行模具更换、维护和服务弯曲、电池内成型和检测设备。

随着讨论的进行，Svagnea 建议使用第二个线性机器人——一个更小的 Success 7——来处理测试零件，而不是更小的六轴机器人。最后，添加了 Success 11 以灵活地自动化零件托盘处理。由于线性机器人可以放置在成型机上方，它们将简化机械放置、减少占地面积要求并改善访问。到达不会有问题，因为他们的水平梁可以是任何需要的长度。

KHG 对这个逻辑印象深刻：“我们发现六轴机器人会占用太多空间，而且范围太窄，”首席执行官 Lutz Karrenberg 说。 “Sepro/Kiki 解决方案在非常小的空间内结合了多个标准机器人。这是我们做出决定的主要原因。”

Karrenberg 补充说：“我们一开始并不一定想到托盘车的解决方案，其中包括通过第三个机器人系统进行装载。这个想法完全来自 Sepro，他们已经实施了类似的东西。这个解决方案不仅节省了我们为我们提供了大量空间，同时也优化了我们的工作流程，为系统带来了高度的灵活性，以应对未来的生产任务。”

运行中的细胞

每个机器人都有自己的 Sepro Visual 控件，每个机器人都经过单独编程以在单元内执行自己的功能。然而，第一个也是最大的机器人 Sepro S5-35 上的 Visual 3 控制也充当“主”机器人控制，协调单元安全和机器人操作。

大型 Sepro S5-35 机器人的水平行程为 4000 毫米。在 KHG 单元中，该机器人开始生产过程，从冲压和弯曲单元的穿梭台上拾取四个冲压和弯曲的金属触点（两个右侧和两个左侧）。然后机器人移动到立式注塑机。从上一个循环中取出四个包覆成型的触点后，它将四个金属触点中的每一个放入模具的下半部分，该模具位于机器的开放式转盘上。机器人的手臂末端工具将这些触点保持足够长的时间，以便在模具旋转到机器中进行二次成型之前将它们牢固地锁定到位。同时，同一个机器人将四个成品部件放置在测试台上，在那里使用 500V 短路测试进行检查。然后，S5-35“主”机器人再次拾取测试零件，将合格零件移至转运站，并从流程中移除不合格零件。

接下来，Sepro Success 7 从转运站取出测试零件，将它们识别为左手或右手零件，并将它们放入适当的零件托盘中。该机器人的水平行程为1500 mm。

最后，成功 11 机器人接管。它负责将装满左手和右手零件的托盘移动到卸载站，在那里它将满的零件托盘堆放在可移动的手推车上。然后它从装有空托盘的工位取回另一个零件托盘（左侧或右侧，取决于它放下的满托盘），并将其放置在滑动台上进行填充。

单元操作中唯一需要人工参与的是移除完整的零件托盘 - 大约每 6 小时一次。

简化多机集成

通常，集成和控制用于金属加工、注塑成型、电气测试和托盘装载/堆叠的三个机器人和各种设备的操作需要单独的 PLC 和广泛的自定义编程。然而，单元设计人员能够通过利用 Sepro 的 Visual 3 控制功能来协调和集成单元中的所有关键设备。

Sepro 在集成方面的最新改进，称为 Easy Package 的功能集，不仅包含 Euromap 67 中的注塑机/机器人互操作性功能，还增加了一系列额外的同步、控制、监控和数据交换功能。通过显着增强 E67 的功能和不断发展的 Euromap 协议（E79、E81），Sepro 的 Easy Package 不仅可以实现和简化注塑机和机器人的集成和控制，还可以实现和简化整个生产系统（如 KHG 的双生产单元）的集成和控制。

“在我们看来，易于集成是 Sepro 产品组合的一大优势，”KHG 的 Karrenberg 说。通过可信赖的供应商利用 Sepro 的集成能力，KHG 获得了两个生产单元，与他们最初考虑的更复杂的系统相比，它们提供更优雅、更强大且更具成本效益的结果，并且编程和集成工作更少。因为 Sepro 机器人和 Visual control 都是围绕注塑成型商的需求设计的，所以据说初始编程、操作和多个元素的集成要容易得多，当未来需求需要生产变化时，资产重新部署也是如此。