注塑生产过程中的自动传送装置

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为什么要运用自动化操作方法？
经济全球化以来，将生产移向低工资国家被吹捧成是降低总开销的首选之路。但是也许让人感到意外的是，低工资也没有减弱工艺过程自动化的趋势。Wittman 公司销售总经理David Preusse解释说：“即便在NAFTA（北美自由贸易区）地区，由于技术熟练工人供不应求，限制了模制生产向墨西哥的转移。塑料自动化中的工作周期可协调性、操作步骤减少、机器利用增加、废品和模具损伤减少及腔体的可追溯性等各种优势，迫使包括墨西哥在内的全球模塑商都在为保存竞争能力而纷纷实行自动化。”
  Q- ~( N/ A' I+ j* `Preusse指出，这种自动化进展包括安全保护、传送器、安装以及培训等整个系统机组。
如果你只打算购买一台自动设备，先别买。Husky公司的自动装置销售经理Joe Calomino说：“应该为整个车间购置一套集成系统，如果你因为价格而为整套设备妥协，那么设备的能力一定会受影响。设备中最薄弱的环节将影响整个系统的能力。你虽在购买一台自动装置，但更重要的是你在为车间购置一个组成构件。”
Calomino同时也指出，对现有机器状态的更新，通常限制了自动装置的速度。Husky公司给许多公司的注模设备生产自动装置。它的TE-3就是一个例子，这是一个为Husky公司65~180tS系列设备而专门设计的伺服模型。这种模塑机器与自动装置都由同一个工作站控制。
0 t" ?; E1 w, g6 x模塑商常被“Catch-22”自动装置的各种优点所折服。专设一名专职自动装置技术人员从事这种特殊任务有些过于浪费，而加工商又利用不到其设备的全部潜能。ASG Automation Services集团公司副总裁Rock Lee解释说：“我们从事此项工作已有12年了，而我还未发现一家模具厂能够有效地使用自动装置。”Lee把模塑生产的下面这种特点归结为认识上的过多缺陷所所致而成：模塑商将简单的工作移向国外，自己却忙于解决更加复杂、有增值的工艺技术，这样就没有时间去学习技术。但是，为了实现投资上的最大可能回报，模塑商要么投入时间学习，要么向供货商连续请求售后服务帮助。
7 e  J9 y" R3 \5 Q1 C2 ]: \选择正确的传动装置
传动装置是塑料自动化的力量所在。购买者有多种选择方式。
早期的凸轮机械传动已被气动、伺服电动以及混合系统的现代自动装置所代替。而气动伺服电动或混合系统的选择要取决于成本、速度以及准确度/重复精度诸方面因素。气动装置通常代表了准入水平，但是伺服传置装置及其控制器在成本上年复一年的减少使其开始占据气动装置的市场份额。伺服装置为什么会这样呢？
7 P& n8 F7 u% z* R1 X" n# N7 f+ N5 aEngel Canada公司的销售副总裁Kurt Fenske明确指出了伺服传动装置的优点：“伺服装置之所以能够挤身于气动装置市场的基本原因在于它的速度和精确率。就是这两个因素，就这么简单。传动装置不象以前那么贵了，在长期运行过程中，你将会看到这些。”Engel公司销售的ERC系列伺服自动装置有多种配置，其中包括一套高速传送装置。其他的自动化用32字节的RISC基系统就很容易集成进去。Engel公司的准入级ERSP-21装置是伺服—气动设备，也由微处理器控制。
哪种传动系统“更好”？这要取决于应用的需要。拣选熔渣是其最基本的功能，简单的空气驱动系统通常就能有效提供这种最便宜的方法。混合系统将气动技术与交流频率或者伺服系统结合在一起，应用于准确度更高的场合。交流频率和伺服设计允许使用更为尖端的过程管理，并允许处理机在工作室内做诸如修整和装饰等二次操作功能。有些供应商对单一设备装置提供了传动方式的多种选择。比如，Conair公司的Sepro3010系列杆式自动装置就提供了全气动、气动/交流频率及交流频率伺服混合传动装置。用于压缩机的Sepro3010自动装置的能力范围从50～150t。
“伺服”一词通常使用得不太准确，从而使人们对于传动认识上有一些模糊。交流频率传动装置用变动电流的正弦波特性来控制精确运动；而真正的伺服则通过许多编码“步骤”运用编码器来进行放置。虽然伺服装置通常被看作是具有更高的精度，但其总放置精确度和准确度要取决于整个系统的累积误差。比如，轴向臂杆或者门式装置很容易超出传动装置放置的精度，该精度大约只有千分之二、三in。臂端式工具受速度加快和惯性质量增加的影响，其精度也会同样不准。Wittman公司的传送装置（用碳纤维技术来纠正这种惯性，大多数制造商大量使用铝合金材料也是出于同种原因。振动是影响准确率的另外一个因素。对于模具而言，传送装置的精度没必要像机器那样精确。“正确”的传送装置是那种置入机器中有足够精度以免反复做定位工作。
  F1 i& `( m. Z; K, b# k1 S7 B为完成最精确的放置目标而选择带有传感器控制的系统经历了一个漫长的发展过程。Mould-tec公司总裁Ken Hoffman用浅显易懂的语言说：“控制器应该简单易懂，并具有方便阅读的功能，让没有上过大学的人能够读懂参数。同时，你也应为模具备好一个强大的贮存记忆模块。”Mould-tec公司的Kawaguchi自动装置具有大型、悬挂式触摸式LCD显示屏和50多个记忆卡模块，可以实现这一功能。
/ }" u6 B& N2 n( H最佳的运动控制同样也有助于重复精度，因为其曲线平缓运动可以产生良好的效果。尽管直线运动最容易编程，但其工具和零件的惯性质量偶而需要做反向，会产生振动进而失去对中。对于大多数要求快速运用的情形而言，曲线运动也同样富有效果，尤其是臂杆须伸到诸如连杆或型芯等障碍物周围的情形中。
根据应用做自动装置设计
# R& q7 M% o/ c) ~; T. \尽管杆式或线式吊车设计在塑料自动装置中居支配地位，但活节式装置在二次或三次操作的工作室内渐渐很受欢迎。底座安装的装置虽然要考虑到地面空间的成本以及其他保护措施，但他却能触及到大型压缩机机侧。工作周期较慢的大型机器通常与活节式装置构成联合机组，自动装置在此更有机会执行模制后的任务。
- J9 O" h% \1 c6 n2 z; KFanuc 机器人公司生产的M-6iT和M-16iT自动装置的特征是，有载荷/卸荷及后处理运动用的活节式“关节”，也有放置用的直线轴，这样它们运动起来象人一样灵活。轴式六臂杆设计适用于大多数用多功能性和成本是EOAT决策过程中的两个明显因素，但对于那些研制户内方法的模具商而言还须考虑其他潜在的问题。定制工具也许要在臂杆上另外添加一些其他物质，自动装置产生可使其变慢的大惯性力；最糟糕的是，还能降低装置的精度，加快传动装置的磨损。与自动装置状态相关的还有另外一个因素。有些工具需要特殊臂长，尤其是使用多种夹持器和空气或真空传送带妨碍了工作台或连杆的地方更如此。因为在许多情形下，零件或熔渣要比夹持器大很多，所以特殊臂长必须也要包括熔渣或零件的外形尺寸。同样，在改进修改过的EOAT时，要对自动装置冲程或者外伸臂长的操作范围予以特别重视。
通往下游的装置
7 y5 t* w7 Y" _9 p1 x4 P将零件从模具内取出是第一步，但是许多下游操作要求零件移动的距离会过大。无论是带有或不带自动装置的传送机在廉价连续输送方面仍有很大的余地。臂端工具和材料处理设备制造商Automation公司已开发出一系列塑料技术加工专用传送机。这种灵活带式传送机的高度用一个曲轴来进行调整，其特点是可调整的铰链用于倾斜和倒立等场合。
! r% e1 O; K& T$ o9 S传送机系统与更引人注意的过程自动化相比，其所受到的重视程度远远不够，但是对于大多数定制模具而言，极为常见的短暂研制时间和模具频繁改变使得传送机安装也经常发生改变。自动装置贮存记忆了不同的安装方法，但是压缩机通常要用手动方式做重新设置。液压和起重可调节系统能够加快这一过程。因为总的停机时间只在首批零件输送时才发生，所以对于压缩机和自动装置而言，来自小型传送机成本节约会降低车间的总效率。
' p8 {# Q$ D: n& Q3 ]* ~' QSterling系统成品输送设备是一种将模制产品运往下游的新方法。吹塑或者“真空”制成的产品通过管道从拾取点输往“气闸”处，产品在此处输送缓慢无损坏。正压系统输送的零件高度可达300ft，而负压的安装可横跨1000ft，这两种系统都只使用一个压气机。管道输送的特征是，设计成一个软壁以免零件损坏，其直径最大可达12in。系统的气闸为系统又增加了一个组件，据Sterling的市场开发经理Darrell Childress所言：“该设备也可以用作粉尘收集器。你的工作是在真空状态下，因此我们对于气闸的修改实际上是将粉尘从系统中抽取出来。”
塑料自动化已经发展得很成熟，并且对于大多数加工生产而言，完全能够依靠它来提高生产能力。但是，正如其他资本价值高的设备一样，正确的设备要与其所承担的工作任务相匹配才能带来积极的回报。
文章关键词： 注塑机、设备