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当K 2016遇上工业4.0 注塑机械亮点多
http://cn.newmaker.com 9/2/2016 8:56:00 AM  Ringer
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注塑机展厅
注塑机, 立式注塑机, 二手注塑机, 真空成型机, 发泡注塑机, ...
2015年,全球塑料和橡胶机械总产值达339 亿欧元(2014年:325亿欧元)。欧洲塑料机械制造商占比40%,生产总值为136亿欧元。来自奥地利、法国、德国、英国、意大利、卢森堡、西班牙、瑞士和土耳其的机械制造商协会Euromap称,欧洲制造商占据了全球塑料机械近50%的份额,保持着领先地位。尽管市场具有不可预测性,但是Euromapis坚信,2016年,全球塑料和橡胶机械产量将经历3%的增长,达到349亿欧元,与此同时,欧洲的产量将增长2%,达138亿欧元。

2016年德国杜赛尔多夫国际塑料及橡胶(K展)将在2016年10月19日盛大开幕。在德国工业4.0的宏观大背景下,各大注塑企业对此次展会准备展出的系列产品信心满满。本刊挑选了其中几家注塑及自动化厂商进行报道,一起看看工业4.0在注塑行业都有哪些代表性技术亮相吧!

恩格尔全面展示inject 4.0解决方案

工业4.0的目标就是要实现智能工厂。恩格尔将在本届K展上通过其inject 4.0概念和相关技术让参观者切身体验什么是智能工厂。针对智能工厂的三个主要领域——智能机器、智能生产和智能服务,恩格尔已经有相应的解决方案来帮助加工商实现他们的工艺,解决工业4.0大势下面临的新挑战。

在智能机器方面,恩格尔的iQ软件可以连续地分析关键工艺的参数,及时发现偏差并进行补偿,从而避免废品被生产出来。iQ 重量控制软件可以让射出的树脂的量和粘度在整个注塑过程中保持恒定不变,而新的iQ 钳位控制软件用于控制模具的排气,可以持续调整合模力。即使环境条件发生变化,或者粒料质量发生改变,恩格尔的软件依然可以保持工艺的一致性,从而确保产品的质量。

由于模具温度控制对注塑效率和质量也有直接的影响,恩格尔早在2010年K展上就推出了e-flomo控制系统,可以监测并记录模具所有的冷却和温控闭环,并独立调节冷却水流量或温差。在今年的展会上,恩格尔针对该产品又有了创新。e-flomo和温控单元在控制器层面融合成一个单元。在新的iQ流量控制软件帮助下,水泵的速度会根据e-flomo决定的测量值自动进行调节,以适应当前的需求。

在展会上,恩格尔将通过一款全电动无拉杆e-motion 80 TL注塑机现场生产inject 4.0牌子,来展示智能机器的无限潜力。工艺条件的波动将通过CC300控制器来模拟,这样可以通过注塑机显示屏显示智能辅助系统的自动调节情况。


恩格尔iQ产品系列中的iQ重量控制系统可以消除加工过程中出现的波动情况,避免废品被生产出来

本届恩格尔的展台可以说是一个小型的加工厂了,将包含七台高度集成的自动化生产单元,以及一台展示iQ技术的注塑机。所有的生产单元都将采用恩格尔e-factory完全联网,可以很容易从一个中央电脑上观察并分析每个机器的当前工作状况、机器的使用情况以及产量。

恩格尔的e-factory MES解决方案可以实现对机器的过程监控和优化,越来越多塑料加工商采用该软件系统来提升工厂效率和管理透明度。e-factory采用模块化设计,因此可以根据加工商的独特需求进行定制,而且还具有可扩展性。在本届展会上,新增加的能源模块可以让用户对机器能源的消耗进行详细地展示、分析和优化能源的消耗。该模块可以让e-factory系统自动控制注塑机的启动,从而避免出现能源使用高峰。

此外,为了提升注塑机及制造单元的设备可用性,智能服务依赖较短的路径、远程维护以及未来观来实现。新的恩格尔e-connect.monitor可以对正在运转中的核心部件状态进行分析,能够可靠地预测故障发生的可能。这种预测性的视情维护方式可以充分延长关键零件的寿命,避免因部件问题出现的意外停机。对设备运行情况进行监控可以在长期范围内对工艺流程进行优化。通过对磨损参数进行分析可以确定导致关键零件加速磨损的关键流程参数,在更改后可以避免磨损再次发生。

在展会现场,恩格尔将展示如何通过这种方式来避免机器出现意外停机,降低维护成本,甚至优化工艺流程。e-connect.monitor扩充了恩格尔inject 4.0解决方案的范围,为通往智能工厂建立了新的里程碑。

此外,恩格尔还将在本届K展上针对汽车、通讯电子、包装和医疗等领域展示一系列创新解决方案。在汽车领域,恩格尔将与其合作伙伴展示注塑成型与模内成型皮纹覆皮(IMG)工艺在卷对卷流程中的应用。在通讯电子方面,恩格尔将与其合作伙伴展示电子设备外壳的超薄壁注塑技术。在医疗领域,一种牙缝刷将首次出现在K展上,其制造工艺也是全球首例——500个刷毛将可以与手柄一起在单组份的注塑机上一次性完成。而在包装领域,恩格尔将展示采用了96个模腔的全新注射吹塑技术,大大提升了产量,降低了单件成本。

海天国际“以恰到好处的技术打造灵活性”

在 “恰到好处的技术”的市场策略下,成熟的畅销机型将会是海天国际在K 2016上的展示重点。海天国际的参展口号是“以恰到好处的技术打造灵活性”,它将在杜塞尔多夫展示其能够满足80%市场需求的标准应用高效解决方案。海天国际未来的发展方向早在2013年K展时就已经设定:小机电动化 大机两板化。截至2015年底的财务业绩表明这是一个正确的选择:小吨位的电动Zhafir机型的销售份额从11.1% 上升到 14.8%,大中吨位的两板机销售份额也从19.5% 提升至 28.5 %,这种趋势一直延续至今。


全电动长飞亚Venus II p版本系列注塑机

频繁的换模和颜色更替、生产周期的日益缩短、“按需制造”的小批量生产都要求加工商提供较大的灵活性,在机器小时率方面拥有更好的竞争优势。海天国际通过持续依靠灵活通用的制造方案加强早已明确的市场定位,为客户提供高性价比的高质量解决方案。

展品1:在欧洲市场发布全电动Venus p版本

大约30%的欧洲包装应用要求2-3秒的极短的周期时间,配合高模腔数带来高产量。长飞亚塑料机械集中在4秒以上的包装市场,例如容器、瓶盖或者化妆品行业的密封盖。

在K 2016 上,海天国际将展示VEII3000/1700p 注塑机。该机器还与Sepro Robotique和Pagès实现自动化集成,现场将在4.4秒钟内生产模内贴标塑料杯。

全电动长飞亚Venus II p版本系列注塑机使用方形模板设计,外型紧凑,经过改装的机床则保证多腔模具的高稳定性。注塑单元配有特制的滚珠丝杠以免在快速周期中过热。配备长径比为25:1的塑化单元,注射速度高达350 mm/s,全电动Venus II p版本能为动态和高度精确的流程提供理想条件。Venus p系列机器的锁模力从1500kN到4500kN不等,Venus II系列机器的锁模力则从400kN 到6500kN。

展品2: 长飞亚Zeres系列-集成了伺服液压的电动机

在Venus系列机器的基础上,长飞亚Zeres系列注塑机为抽芯应用提供了集成伺服液压。“在Zeres系列中,我们让加工商更容易实现液压到电动机器的转变。” 海天国际德国公司管理委员会成员Philippe Porret说。“在光学组件等注塑成型中,对质量的要求远远高于对短周期时间的要求,因此,Zeres是抽芯应用和高质量注塑成型应用的最佳机器。”

虽然Zeres系列注塑机与Venus II系列注塑机结构相似,但是Zeres拥有所有电动注塑技术的优点:在整个注塑周期内能实现高精度且高节能的独立平行运动。该机器也易于维护。在K 2016上,300吨锁模力的Zeres注塑机将采用192腔模具,在9秒内生产医用吸管。

展品3:两板机技术- 天虹 II系列推出升级版

同样也是在2013年,海天国际推出了它的二板机——天虹II系列注塑机,并大获成功。2015年该系列注塑机的销售额同比增加了40%,近期,海天国际还推出该系列机型的升级版“Plus”。天虹II系列机器设计紧凑,可进行快速、无摩擦的模具运动,并且经济节能。新的分散型锁模系统还能缩短注塑机的干周期。

Philippe Porret说:“我们许多客户的产品需求变化较快,他们需要快速调整生产过程。因此天虹II的快速模具更换能满足他们的需求。此外,该型号的注塑机已在去年扩大至450吨位。天虹系列注塑机在欧洲已成为汽车供应商眼中的‘后起之秀’”。

住友德马格展示高性能注塑技术

通过在K2016展示8台运行中的机器,住友德马格在最新注塑技术领域设立了新的里程碑,这些注塑技术可用于生产塑料包装、汽车零部件和精密部件。这家总部位于纽伦堡附近的施韦格的注塑厂商,将以“电气化4.0”(“Electrified 4.0”)为参展口号,并在15号展厅的展位上展出5台注塑机,另外3台注塑机将在合作伙伴Sepro,Yushin 和 ONI的展位上进行展示。所有的展品都强调基于特定产品的独特销售主张:速度,以及为未来机遇及工业4.0要求而设计的日益增多的电气驱动和设备。

住友德马格将在15展厅D22展台运行两台El-Exis SP注塑机,合模压力分别为2,000和4,200 KN,还有一台锁模力为2,800 kN的Systec Servo注塑机和两台锁模力分别为500 和 4,500 KN的 IntElect注塑机。他们都支持住友德马格的核心技术应用。

◆两台高性能El-Exis SP注塑机将展示包装相关的应用。其中,Exis SP 200将在K2016展会上进行最快的模内贴标展示,El-Exis SP 420则重点展示如何显著提高效率,即使在生产壁薄非常小的产品时也是如此。

◆在模内装饰系统(IMD) 的协助下,Systec Servo 280将生产汽车和消费品市场应用中的背光装饰组件,充分展示了工艺和应用技术的最大复杂程度。

◆IntElect450通过一个高效的电动生产单元生产水晶般透明的前大灯罩,一方面展示了在较大注塑机使用全电概念的优势,另一方面,也展示了汽车进入全电动时代的大趋势。首次在展会上亮相的500 kN锁模力的IntElect将展示尤为引人注目的创新。

本文将重点介绍住友德马格在包装领域的核心应用。过去20年,高速El-Exis已经发展为塑料包装应用领域最重要的机器。住友德马格经过几代机型的更新,并不断增加其锁模力范围。El-Exis SP目前的锁模力范围覆盖从1,500 到7,500 kN。目前已经有超过2000台El-Exis SP注塑机安装在薄壁塑料包装、螺纹盖和各种密封盖的厂房。El-Exis最近在能源优化方面做了更新,并配有一个符合工业4.0标准的OPC/ UA通信接口。

K2016最快的模内贴标应用展示: 2S内完成4个装饰杯

El-Exis SP 200高速注塑机在4个型腔的模具中生产装饰杯,高速取件机器人从侧面进入分型面,将标签放入定模,然后移走动模上4个已经成型好的杯子,这些杯子随后将堆叠起来。这台机器展示了目前模内装饰塑料容器可能达到的最快速度和系统最高生产率。

只需要不到2S的周期时间,El-Exis SP 200很可能是K2016展会上生产装饰容器的最快的机器。这台机器展示了各个作伙伴的能力和高性能:机器人、抓手技术和注塑模具由Brink B.V.提供;标签由模内贴标生产和应用专家Verstraete提供;聚丙烯(PP)由北欧化工提供。

薄壁生产领域突破性的效率提升:压缩成型塑料托盘的速度

高速El-Exis SP 420注塑机在2+2叠模中生产4个聚丙烯(PP)托盘。这台机器使用了注射压缩工艺,这意味着在模具完全闭合前将塑化物料预存在模腔。合模动作进一步促进了模腔物料的均匀分布,降低了所需的注塑压力和合模力,确保压力分布均匀,结果是降低了成品零件中的残余应力。由于收缩导致的翘曲有所改善,因此减小了壁厚,同时减低了成型部件的重量。速度压缩,对于注塑机、传感器、控制器和驱动技术而言是一个特别的挑战。Sepro公司提供的高速取件机器人进入叠模的分型线,移除4个容器,而叠模由Plastisud提供。


El-Exis SP 200高速注塑机很可能是K2016展会上生产装饰容器的最快的机器

此次展出的两台El-Exis SP注塑机很可能是K 2016生产装饰容器的最快的机器,同时也是注塑压缩功能领域最快的机器。住友德马格在塑料包装制造领域的份额超过20%,这两台注塑机将进一步加强住友德马格在包装市场的领先地位。

Arburg提供全面的先进技术

在 10 月 19 至 26 日的 K 2016 世界塑料展览会上 27 台 Arburg设备将展示高效率生产塑料件的创新应用、方法和完善的解决方案—从产出一个好零件到量产规模。 在展台“13A13”上,Arburg将通过十二台展品展示最新的技术水准,其中多数台展品更为世界首发。 参观者可以体验例如高效生产、轻型结构和工业 4.0 以及特殊的行业解决方案,例如用于包装和医疗领域的技术趋势。以下将重点介绍高效生产和工业4.0相关的一些技术。

智能: 用于产品和生产的工业 4.0

创新的设备制造商,例如Arburg正在发展成为“智能工厂”中信息技术网络化生产的灵活生产系统的供货商。这家位于劳斯伯格的公司 30 年来一直致力于技术向实践的转化,早在 1986 年的塑料展览会上便首次展出了无手动准备过程的由多个链状注塑设备组成的全自动生产系统。Arburg通过一个办公用剪刀的加工实例,从多个视角向大家展示,如何将工业 4.0 技术以及顾客的期待应用到产品价值提取链中,并据此开发出新的商业模型。 在一个完全实现计算机数据联网的深度自动化的生产在线,Arburg用一个七轴机械手将一台 Allrounder 注塑机与一台 freeformer 连接在一起,进行工业化增材加工生产。

在 K 2016 展会上,Arburg将展出一种全新的、包括一台立式的 Allrounder 375V、一台 freeformer 以及 Automation 技术的创新型生产方式。 参展的客人还可以在 A13 展台的信息中心进一步了解未来发展的前景预测以及 Arburg 解决方案方面的信息。

新品: 电动入门级产品系列 Golden Electric(黄金版电动机)

Arburg于 2016 年投入市场的注塑机产品系列 Golden Electric(黄金版电动机)在全球范围内得到了好评。 该系列产品获得好评主要依靠含金量极高的经过实践验证的 Arburg 技术、“德国制造”的声誉以及其极高的性价比。 该产品获得如此好评,凭借的是Arburg坚持的组件的标准化,比如立柱间距、锁模力以及注塑单元尺寸的固定组合方式。 该入门级产品系列 Golden 共有四种标准尺寸可选:370、470、520 以及 570,而锁模力则为 600 到 2000kN 不等。在 K 2016 展会上,Arburg将用一台锁模力为 1000kN 的 Allrounder 470 E Golden Electric,其注塑单元为 290;向大家展示技术类部件的加工过程。

自动化:小到机械夹,大到整套设备

为了在整个注塑过程中提高价值提取能力,在自动化中融入越来越多的复杂昂贵的生产步骤。 因此,作为加工设备的供货商,Arburg 除了注塑设备,还供应种类繁多的单手自动化操作技术。 在杜塞尔多夫,Arburg展出的大部分展品都配备了机器人系统。 从简单的机器人夹手,到配备 Selogica 控制台的六轴机器手,以及复杂的整套设备均配置齐全。在线性 Multilift 机器人系统领域,Arburg还将向大家展示一个新的内容。

迎接工业4.0 Sepro公司将展示

最大的机械手

Sepro公司将携26台机械手亮相K 2016展会,其中包括两个很可能是展会上最大的机械手。公司在K 2016展前新闻发布会上强调说,展品总数量和较大的产品范围及配置有助于强调Sepro公司对于“工业4.0”的承诺。


新型5轴直角坐标机械手7X-100XL

公司首席执行官Jean-Michel Renaudeau表示,Sepro公司正在迈向其销售记录的第四个年头的轨道上。他预测Sepro全球营业额将首次超过1亿欧元,销售数量(机械手和料头取出器)预计将超过2500台。

Renaudeau解释说:“大多人数预计行业的未来(有人称作工业4.0)将建立在开放性上。我们认同这种看法,并认为它已经推动了我们最近的成功。我们已经开放新技术,无论它是由Sepro公司的工程师研发或是合作公司研发,比如Stäubli, Machines Pagès 和现在的 Yaskawa Motoman这些公司。”Sepro公司通过灵活的整合使得注塑机与机器制造商建立了连接,这让Sepro公司可以在不同的配置下使用同一种控制平台来装配任何的注塑机。公司正在与卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员合作研制下一代的机械手控制。“在这个过程中,我们看到了创新,整合和协作的未来,Sepro公司和整个行业都将从中受益。”Renaudeau说道。

通过与10家不同的注塑机厂家合作,Sepro公司可以在K展的三个展厅里操作机械手。 这些参展商代表了7个不同的国家,海天(中国)、震雄(中国)、Billion (法国)、住友德马格(德国/日本)等。

各种尺寸的机械手

另外8台机械手将在Sepro公司自己的展位(12展厅, A49展位)展出,包括了两台针对大型注塑机器的新型机械手:新型7X-100XL是5轴直角坐标机械手,6X-400则是6轴关节臂机械手,它是与Yaskawa Motoman合作研发的产品。

这两台机器预计是展会上最大的机器,将占公司300平米站台中的88平米。

新型5轴直角坐标机械手7X-100XL的水平梁上提供了5米的横轴。 伸缩垂直行程为3200毫米,最大荷载为100公斤(扩展垂直行程最长到达3600毫米,选配)。在K 2016上,7X-100XL 将展示一个C级保险杠的5轴运动,使用Staübli公司发明的伺服手腕。与气动手腕不同的是,它只能在一个“0到90度或者0到180度”的连续弧内移动,7X Line手腕却可以从0到180度和0到270度,或者任何部位都可在绝对精度下旋转。7X-100XL完善了Sepro公司的5轴机械手生产线(5X Line、7X Line), 它现在包括了可帮助20到5000吨的注塑机实现自动化的六种型号。

Sepro公司与Yaskawa公司新研发的6X-400 6轴机械手也将用于处理汽车的保险杠(被用于奥迪车型上)。这款机械手是最近推出的服务于800到5000吨注塑机的四款中的最大的一款。这四个新的型号完善了Sepro公司的6轴机械手系列。四台较小型的机械手,是几年前与Staübli公司合作研发出配合小于800吨合模力的注塑机使用的。将在Sepro公司展台上进行展示的6X-400半径超过4米,能够提起最多120公斤的有效载荷。Sepro Yaskawa-Motoman采用流线型设计减小了空间要求。这两个较小的机型将像铰接臂单元一样,被放置在注塑机旁的地板上,而两台大的机械手是专门设计被用于架装在定模扳顶端的或者其他凸起结构或者墙上面的。6X-400是世界上最大的安装在架台上的机械手之一。

新型Sepro Yaskawa-Motoman的产品是整个6轴系列产品组成的,将由Sepro公司的Visual 3 控制器驱动,这是整个Sepro公司通用的控制平台。Visual 控制器特别适用于塑料注塑机领域,Sepro公司是唯一提供同一种控制器来控制自己所有机械手的制造商。

其他的新型机械手

同时,Sepro公司也引进了新的小型机械手,包括Success 5三轴机械手和Success 5伺服驱动料头取出器,这两种机械手使用了同种基础机械设计。

这种新型的S5机械手是Sepro公司以经济、多功能闻名的Success系列机械手里面最小的,Success系列机械手适用于1000吨以下的成型机。然而,它是一个真正的三轴机械手,拥有标准的R1气动旋转(0度到90度)和R2可选旋转(0度到90度或0度到180度)。标准单元包括400毫米水平脱模冲程,1000毫米垂直冲程和最高限度3公斤的有效负荷。

S5取出器与三轴机械手的线性设计如出一辙,都选用简单的料头取出器,但是它可以提供一种可选配置,即简单的R1回转轴旋转和便于安装的机械手手臂末端工具。快速运行的抓取机械手完全不占用注塑机以外的空间,并配备有传送带和安全护栏。

为了展示Sepro公司丰富的产品种类,在K 2016上,Success 5取出器连同其他Sepro机械手共同展示,处理iPad外壳。这个展示单元包括:比Success 5略大的型号Success 11和Success 22、代表了Sepro 5轴机械手中较小的5X-25单元、S3料头取出器和气动料头取出器。

展位上还将现场展示一台配备Sepro 6X-60关节臂式机械手(是6X Visual 系列6轴机械手中最小的型号)的50吨Sumitomo-Demag注塑机。该机械手占用空间小,用于从模具中取出医用注射器筒,并将其放置到注塑机旁边的输送机上。

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