Na exponátu LSR společnosti Sumitomo (SHI) Demag byla předvedena výroba složitého axiálního těsnění pro automobilový průmysl ve volném tvaru, které je navrženo pro vstřikování pomocí "přímé brány" bez uzavírání materiálu. Henrik Langwald, ředitel pro automobilový průmysl, & Electronics, popisuje náročnost zpracování takového vysoce speciálního dílu: "Těsnicí hrana musí být zcela výrazná, aby byla plně funkční. Stanovujeme nové měřítko pro opakované lisování nejtěsnějších tolerancí v 16 dutinách, bez otřepů a bez konverze," shrnuje lapidárně.
Vyrábí se pomocí dvouplášťového nástroje Nexus, jehož držák udržuje těsnicí součástku na straně vyhazovače stabilní. Nově uvedený kartézský robot SAM-C "handle & place", vyvinutý ve společnosti Sumitomo (SHI) Demag, pak díl vyjme a uloží. Jedná se o práci s jehlovým uzavíracím systémem studeného běhu a přímým vstřikováním. Koncepce nástroje zahrnuje vyměnitelné vložky, což zajišťuje nejvyšší flexibilitu výrobku. V důsledku vysoce přesného zpracování je zachována stabilita, která zajišťuje optimální požadavky na těsnění, tak důležité pro bezpečnost automobilů.
Vyrovnaná účinnost a stabilita zpracování
Důležitou součástí inovativního výrobního řešení je dávkovací systém ServoMix Z200 od společnosti Nexus. "Systém je bez podpory a hlaveň lze rychle a bezpečně vyměnit za méně než pět minut z úhlu až 104 stupňů," uvádí Langwald. To umožňuje snadný a rychlejší přístup k čištění a údržbě a také pomáhá eliminovat lidské chyby.
Kromě toho je dávkovací systém nové generace vybaven také mnoha rozhraními, včetně kontroly barev TrueFlow Nano, která zajišťuje přesné dávkování barevných přísad, a také kalibrační funkcí. Průtoky materiálů se u hlavních složek měří v mikrolitrech, u přísad v nanolitrech.
Konstrukce průtokoměru, připravená pro OPC-UA, je vybavena rychlovýměnným tělesem čerpadla s měřicími buňkami umístěnými přímo na tělese čerpadla. "Nejsou zapotřebí žádné další hadicové přípojky," poznamenává odborník a zdůrazňuje význam tohoto řešení pro zdravotnický sektor. Další výhodou této konstrukce je rychlejší čištění vstřikovacího šneku. Kromě toho jsou nyní všechna nová dávkovací zařízení vybavena nově uvolněným rozhraním OPC-UA, které přímo propojuje údaje o měření dávkování s údaji o zpracování IntElect 130/520-450, což zajišťuje plně sledovatelný a stabilní výrobní proces. "Systém časování nebo vyvažování ve formě může být zrcadlen vstřikovacím strojem prostřednictvím VNC," dodává Langwald.
V porovnání s hydraulickými systémy vykazují nejnovější modely ServoMix nízkou spotřebu energie. Pracují udržitelněji a dochází k mnohem menšímu plýtvání a spotřebě materiálu. Díky regulaci průtoku podle aktuálních požadavků mohou uživatelé ušetřit až 70 % energie. Ztráty materiálu způsobené zbytkovým množstvím v sudu činí méně než 0,3 %. "Celkově jsou systémy šetrnější k životnímu prostředí," uvádí Langwald s odkazem na firemní projekt "Act! Sustainably" a prohlášení o společenské odpovědnosti firem, které je základem úsilí společnosti Sumitomo (SHI) Demag a budoucích inovací strojů a zařízení.
IntElect přináší nejudržitelnější kombinaci
Zařízení Nexus ideálně doplňuje mimořádně úsporný stroj IntElect 130/520-450, který je speciálně konfigurován pro zpracování LSR. Pohonný systém IntElect, zaměřený na špičkovou dynamiku, vyvinutý ve vlastní režii, v kombinaci s frekvenčními měniči a celým řízením servomotorů z něj činí jeden z nejefektivnějších vstřikovacích strojů na trhu.
"V porovnání s běžnými plně elektrickými systémy vyžaduje IntElect až o 20 % méně energie," uvádí Langwald. Vyšší využitelnost přibližně o dvě procenta v kombinaci s dynamickými, přesnými a paralelními pohyby přináší až o deset procent vyšší výrobní výkon. Přesnost a opakovatelnost zpracování navíc zabraňuje vzniku vad a zmetků. "To následně výrazně zvyšuje výkon a zároveň snižuje náklady," dodává Langwald.
Podle ředitele pro automobilový průmysl a elektroniku se doba cyklu aplikace axiálního těsnění exponátu bude pohybovat mezi 30 a 35 sekundami při použití maximální upínací síly pro silnostěnná těsnění. Tuhá konstrukce nástrojové desky IntElect poskytuje optimální oporu nástrojů a zajišťuje vyváženější rozložení tlaku prostřednictvím upínací síly . Dalšími vlastnostmi jsou vysoce dynamický pohyb všech os a nejvyšší přesnost na vstřikovací a uzavírací ose pro podporu ventilace. Přizpůsobitelné programování sekvencí se přizpůsobuje flexibilním požadavkům na zpracování stroje. Jednotka IntElect LSR je navíc vybavena rozšířeným řízením procesu, včetně sledování tlaku posuvu a doby vytváření vakua.
Rozhraní OPC-UA jednotky IntElect, které doplňuje možnosti řízení, monitorování a integrace v rámci Průmyslu 4.0, zahrnuje také nový standard Euromap 40082-3 pro dávkovací systémy LSR zavedený 1. června 2021. "Integrovány jsou samozřejmě i systémy Nexus ServoMix, které umožňují bezproblémovou komunikaci vstřikovacího stroje a míchacího a dávkovacího systému prostřednictvím jedné platformy," vysvětluje Langwald. Odkazuje také na webové softwarové řešení "myConnect", které vyvinul vlastní tým společnosti Sumitomo (SHI) Demag. Tato centrální platforma poskytuje zákazníkům přímý přístup k široké škále plně síťových podpůrných služeb, které pomáhají lépe řídit neefektivitu výroby, snižovat náklady a celkové náklady na vlastnictví, odstraňovat chyby a minimalizovat prostoje.
Pro aplikaci těsnění exponátu byla vybrána silikonová pryž - Elastosil LR3003/50 od společnosti Wacker Chemie AG, Mnichov. S teplotním rozsahem od -55 °C do +210 °C a tvrdostí Shore A 50 je ideální pro výrobu těsnění volného tvaru. Langwald vysvětluje důvody pro výběr tohoto materiálu: "Kromě automobilového průmyslu se volně tvarovaná těsnění používají také pro elektronické součástky ve spotřebním zboží a elektronických výrobcích. Silikonové kaučuky jsou odolné vůči teplu, zachovávají si pružnost za studena a neměly by stárnout při vystavení UV záření a působení vzduchu apod. Snadno se zpracovávají a mají dobrou mechaniku, která zůstává stabilní v širokém rozsahu teplot. Navíc jsou bez chuti a biologicky inertní."
Nový robot SAM-C je ideální pro vstřikování LSR s vysokou mírou péče.
Další zajímavostí integrovanou do expozice LSR pro automobilový průmysl je první robot vlastní značky, vyvinutý společností Sumitomo (SHI) Demag, řady SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine - Cartesian). Exponát LSR, navržený speciálně pro vstřikovací stroje s velikostí uzavírací síly mezi 50 a 500 tunami a pro standardní aplikace s dobou cyklu 10 sekund a vyšší, demonstruje význam využití robotiky pro eliminaci kontaminace součástí a následného znehodnocení výrobku. V tomto případě se jedná o funkci těsnění.
"Se systémem SAM-C se nám podařilo zkonstruovat nejmenší automatizovanou výrobní buňku pro vstřikování sestávající z robota a technologie pro manipulaci s materiálem," poznamenává Jürgen Schulze, ředitel automatizace, a popisuje řešení "handle&place".
Schulze zdůrazňuje další výhody tohoto zajímavého zavedení automatizace ve firmě a vysvětluje: "Nabízíme vysokou dostupnost systému s minimem oprav a údržby, a to díky vlastní technologii servomotorů Sumitomo (SHI) Demag a technologii pohonů a vedení s nízkými nároky na údržbu. Díky odpovídající vakuové technologii přinášejí systémy také výrazné úspory energie."
Zákazníci mohou těžit z procesní a systémové technologie od jednoho dodavatele, doplněné o hardwarovou a softwarovou integraci řízení robotické technologie do vstřikovací jednotky a výrobně optimalizovanou robotickou mechaniku plně přizpůsobenou strojům Sumitomo (SHI) Demag. "Mezi hlavní výhody patří atraktivní poměr ceny a výkonu zahrnující kompletní vstřikování a automatizaci, včetně shody s označením CE," říká Schulze.
Pomocí komunikačního systému IO-Link lze k automatizačnímu systému připojit inteligentní senzory a akční členy. Řada SAM tak plně vyhovuje budoucím požadavkům Průmyslu 4.0 a Smart Manufacturing.