Siemens Bocholt, Bayer i Engel col·laboren en una carcassa de telèfon

Tant si es tracta de realitzar treballs d'extracció i dipòsit en la injecció com de proveir estacions de retoc, "l'home al costat de la màquina" està deixant de ser tan habitual. Automatitzant processos de fabricació no es pretén com a prioritat estalviar costoses despeses de personal sinó garantir la gran qualitat dels processos i del producte, actualment indispensable. Els aparells de maneig i els robots s'han convertit en una cosa imprescindible per a les empreses que es dediquen al emmotllament per injecció.

Els manipuladors i els robots treballen a un ritme exacte i precís en les seves repeticions, i això molt ràpidament i les 24 hores del dia. Moltes solucions innovadores, intel ligents i complicades no serien realitzables sense l'automatització, tal com mostra el següent exemple.

Fig 1: El robot de gran velocitat ERS (1) integrat a la màquina d'injecció (Engel Victory 200/120) i el robot lineal addicional ERC 23/1-E (2) treballen a un ritme sincronitzat entre si: l'ERS es s'encarrega de posar ràpidament el plàstic en el motlle i de prendre les peces modelades, l'ERC prepara nous plàstics i organitza la distribució de peces.

Per fabricar parts de la carcassa de parets primes decorades amb plàstic, llistes per muntar, per a un telèfon sense fil, s'injecten sense abeurador plàstics especials amb una barreja ABS / PC en una Engel Victory 200/120 sense columnes en un motlle de canal calent de 1 +1 cavitats. Per garantir la rendibilitat, el temps de cicle havia de ser extremadament curt: si és possible menys de 10 segons, segons el requisit. Sense l'automatització això seria impensable. En aquesta cel de producció s'utilitzen dos robots lineals (Fig. 1): un manipulador de gran velocitat (Engel ERS) integrat a la injectora, que amb un mínim de masses mogudes i servomotors molt dinàmics pot accelerar fins a 150 m/s2, i un robot lineal estàndard (Engel ERC 231-E). Un altre component d'automatització és un Trayserver (servidor de safates) (ETS), integrat com a memòria intermèdia de peces. Resultat: el temps de cicle d'aquesta cel de producció és de només 9 s.
La unitat de tancament sense columnes de la màquina injectora, de lliure accés, facilita la integració lateral del robot de gran velocitat (ERS) a la cel de producció, un gran avantatge per aconseguir temps de cicle més curts i, per tant, maximitzar la productivitat. Gràcies al robot de gran velocitat, la col·locació del plàstic en el motlle i la presa de les peces acabades tenen lloc de manera extremadament ràpid. Per això pren un plàstic prèviament centrat en una estació de preparació i va amb el mateix a la posició d'espera davant del motlle encara tancat. En obrir-se entra en el motlle i posa el plàstic en la posició exacta en la cavitat del motlle. Al mateix temps pren amb el seu doble capçal de recepció, situat al costat del broquet, les peces de la carcassa (part superior decorada amb plàstic i part inferior sense decorar) i les extreu del motlle. El robot lineal (ERC) gestiona la distribució de les peces acabades a les safates corresponents i la preparació i el centrat previ dels nous plàstics. Només gràcies a aquesta divisió del treball ia la comunicació interrelacionada entre les parts de la instal lació es creen en un temps extremadament curt dues peces de plàstic que es poden dur al muntatge directament des de la cel de producció, sense cap treball suplementari.
Gràcies a aquest desenvolupament conjunt de Siemens Bocholt com a fabricant de les peces, Bayer com a proveïdor de material (també del plàstic de decoració) i Engel com a constructor de la instal·lació, s'ha passat d'una fabricació industrial de grans sèries de carcasses de telèfon de plàstic injectat en tota la seva superfície en tècnica de parets primes a una rendible maduresa de la sèrie. La instal·lació és també una mostra de les possibilitats de la moderna tecnologia IMD (IMD: In Mould Decoration = decoració en motlle). L'exemple de producció documenta al mateix temps que amb freqüència la combinació de la tècnica de manipulació i la injectora es converteix en la clau per a la rendibilitat de la transformació de plàstics en la tècnica d'emmotllament per injecció. Així, aquesta aplicació exigeix de la màquina una gran rigidesa del sistema de tancament, ràpids moviments de la màquina i grans velocitats d'injecció. Equipada amb els mòduls corresponents, la màquina per modelar per injecció de construcció modular Engel Victory compleix aquestes condicions per modelar per injecció parets primes amb inserts de plàstic.
Al constructor de la instal lació li correspon realitzar aquesta simbiosi de màquina per modelar per injecció i manipulador. Per tal de posar a disposició de l'empresa d'injecció la tècnica d'instal lació més adequada per a la seva tasca de transformació, Engel desenvolupa i també construeix, a més de màquines per modelar per injecció, els adequats sistemes d'automatització, des del senzill manipulador fins a la complicada cel de fabricació amb estacions d'elaboració ulterior específiques del producte - complets, inclosa la declaració de conformitat CE.

Fig 2: ERC 23 / I, ERC 63 / E i ERC 94 / I, els tres mides bàsics de la nova sèrie de robots lineals Engel, amb les mateixes característiques constructives, cobreixen per complet el marge de forces de tancament de les actuals màquines d'injecció.

Cada sistema manipulador, tant si és un extractor de colades d'un sol eix com un complicat ERC (Engel Robot Controlled = controlat per robot Engel), està avui en dia modularitzat conseqüentment fins a l'últim detall. A partir d'aquesta construcció modular sorgeix de forma ràpida i flexible una solució d'automatització adequada per al client.
En teoria, aquests components poden combinar individualment fins a formar més de 10 milions de variants.
Aquesta construcció modular s'ha aplicat de manera conseqüent en l'avui actual cinquena generació de robots d'Engel, l'anomenada sèrie E (Fig. 2). El menor mida estàndard (ERC 23) està concebut per a màquines amb forces de tancament de 400-6.000 kN, la mitjana (ERC 63) per magnituds de força de tancament de 2.500-18.000 kN i la versió gran (ERC 94) d'aquesta família automatitza màquines per modelar per injecció amb forces de tancament de 13.000-55.000 kN (Fig. 3). La sèrie E de robots Engel cobreix d'aquesta manera tota la gamma de les màquines per modelar per injecció utilitzades en el mercat.
La plataforma de construcció modular de la nova sèrie E aporta molts avantatges a l'industrial transformador i un major rendiment per menys diners en comparació amb la sèrie anterior:
- Majors velocitats i acceleracions en l'execució estàndard, - diversos nivells de potència, seleccionables, en sistemes d'accionament digitals, - intervals de manteniment més llargs i servei més agradable (gràcies a la lubricació permanent dels accionaments per cremallera, a l'ús de guies lineals que necessiten poc manteniment, a l'ús d'interruptors finals endollables, etc.), - control digital del buit de les ventoses (amb element indicador i de maneig), - ampliació del nombre de mòduls addicionals opcionals, i, el que no és menys important, - un preu més baix en comparació amb la sèrie anterior (segons equipament, d'entre un 10 i un 15 per cent).

Fig 3: El més gran (ERC 94/144-E) en una gran màquina (Engel Duo 75050/3550): per tal de reduir al mínim l'altura de la instal lació, l'eix I (eix vertical) de l'ERC està equipat com a eix tàndem (això també és vàlid per als menors mides, ERC-63 i ERC-23). Foto: Engel

La integració dels sistemes de comandament de la màquina d'injecció i del robot (l'així anomenat comandament integrat, utilitzat en els sistemes complets Engel) ofereix avantatges a l'usuari, ja que només ha d'ocupar d '"un" sistema. Amb la introducció de la nova sèrie de robots es va desenvolupar també aquest "cervell" de la tècnica del maneig, ocupant un lloc primordial des dels inicis de la tècnica d'automatització Engel, fa 20 anys. Les millores aconseguides són, entre altres:
- Una més ràpida sincronització dels moviments del robot i de la màquina-sense maquinari addicional-mitjançant una connexió bus interna dels sistemes de comandament, - noves característiques per a un maneig i una programació més fàcil en mode menú i teach-in, - funcions de seguretat integrades ampliades, i moltes coses més. Només es posa l'accent en la nova funció de sistema Softservo (Fig. 4), amb la qual la força de cada eix s'adapta a la respectiva situació. Això és important per exemple en treballs de col·locació i pren controlats per la força o en els processos de lliscament.
Amb el comandament per robot stand-alone també disponible, tots els robots Engel també es poden utilitzar en totes les màquines que no siguin Engel i poden comunicar amb aquests. Aquest comandament té, com la versió integrada (maneig comú del comandament de la màquina i del comandament del robot a través de la pantalla de la màquina), un processador RISC molt potent i comunica amb el sistema digital d'accionament i amb els sensors i actors del robot a través d'un bus CAN.

Segons aplicació, amb les sèries ERC de Engel els temps de presa es poden minimitzar fins a 0,7 si els temps de cicle totals fins a uns 4 s. Per als aparells de sèrie, això ja són valors de rendiment molt bons, però per a casos d'aplicació especials (normalment en l'emmotllament per injecció de parets primes o per a la fabricació de peces d'embalatges), aquests temps encara són massa llargs. Per a tals "aplicacions a gran velocitat" s'utilitza el robot de gran velocitat tipus ERS, esmentat al principi.
Però no totes les aplicacions requereixen l'execució High-end. Per prendre les peces injectades i dipositar-les en una cinta transportadora, els manipuladors de la sèrie ER-HLi ofereixen una econòmica solució d'automatització integrada, especialment amb màquines sense columnes Engel al marge de forces de tancament de 200-6.000 kN. Aquest compacte aparell de presa pot muntar alternativament a la placa PORTAMOTLLES fixa o en la mòbil. Les peces es dipositen a la cinta transportadora integrada a la reixeta de protecció de la màquina. La zona del motlle queda ben accessible, ja que en cas de necessitat es pot desplaçar la cinta transportadora.
El programa de servei complet de la tècnica d'automatització Engel es completa mitjançant un ampli kit. Amb el mateix es pot configurar individualment el capçal de recepció del robot segons la geometria de la peça. (Fig. 5).

Fig 4: La nova funció del sistema "Softservo" permet una sensible guia de forces de cada eix, adaptada a la respectiva tasca. Foto: Engel

Fig 5: Capçal de recepció, especialment equipat per a la presa de peces tècniques modelades. Foto: Engel

Per a més informació: www.roegele.com