Výběr robota: Případová studie pětiosých robotů při vstřikování plastů do skříní motorů pro vozidla s novými energetickými zdroji

Výběr robota: Případová studie pětiRoboty Axis ve vstřikování plastů do motorových skříní pro vozidla s novými energetickými zdroji

Rychlý rozvoj průmyslu vozidel pro nová energetická vozidla vedl ke stále přísnějším výrobním požadavkům na základní vstřikované komponenty, jako jsou skříně motorů. Vysoká přesnost, vysoká konzistence a vysoká efektivita výroby se staly přísnými standardy, takže tradiční tříosé roboty jsou pro složité procesy vstřikování nedostatečné. Pětiosé servo roboty s flexibilním víceosým propojením a vysoce přesným řízením polohování se staly klíčovým automatizovaným zařízením pro výrobu skříní motorů vozidel pro nová energetická vozidla vstřikováním. Tento článek analyzuje logiku výběru pětiosých robotů, počínaje problematickými body výroby skříní motorů vozidel pro nová energetická vozidla vstřikováním, a poskytuje vhodnou referenci pro společnosti zabývající se vstřikováním na základě praktických případů použití.

I. Vstřikování plastů do skříní motorů vozidel s novými energetickými zdroji: Proč se pětiosé roboty staly nutností?

Ať už jsou kryty motorů vozidel pro nová energetická vozidla vyrobeny z technických plastů nebo vstřikováním kovových kompozitů, vyznačují se nepravidelnými strukturami, vysokou rozměrovou přesností a obtížemi při vyjímání z formy. Zároveň náročná doba výrobního cyklu v rámci požadavků hromadné výroby diktuje základní požadavky na roboty, což je hlavní důvod, proč pětiosé roboty nahrazují tradiční zařízení.

Složitost procesu vstřikování vyžaduje vícerozměrný provoz: Kryty motorů, navržené pro montáž motoru, často obsahují složité struktury, jako jsou žebra pro odvod tepla, montážní svorky a polohovací otvory. Formy jsou často vybaveny mechanismy pro vytahování jádra a úhlovým vyhazovačem. Tříosé roboty dokáží dosahovat pouze lineárního pohybu podél os X/Y/Z, což jim znemožňuje provádět úhlové odstraňování dílů nebo úpravy polohy ve více úhlech a jsou náchylné k interferenci s komponenty formy. Naproti tomu pětiosé roboty se svými synchronizovanými rotačními osami dokáží dosáhnout 360° provozu bez slepých míst, snadno se vyhýbají strukturám forem a dosáhnou přesného odstraňování dílů.

Požadavky na přesnost diktují vysoké standardy polohování: Rozměrové tolerance skříní motorů vozidel pro nová energetická vozidla musí být kontrolovány v mikrometrech s přísnými požadavky na souosost, rovnoběžnost a další geometrické tolerance. Nedodržení těchto požadavků bude mít přímý dopad na přesnost montáže motoru a provozní stabilitu. Pětiosé servo roboty dosahují opakovatelné přesnosti v rozmezí ±0,05 mm. V kombinaci s plynulým chodem servopohonu se účinně zabraňuje nárazům a odchylkám polohy během odstraňování a umisťování dílů, což zajišťuje konzistenci produktu.

Vysoce efektivní přizpůsobení požadavkům hromadné výroby: Velkoobjemová výroba vozidel s novými zdroji energie vyžaduje 24hodinový nepřetržitý provoz vstřikování skříní motoru. Pětiosý Robot může integrovat více procesů, jako je oddělování bran, kontrola produktů a stohování palet, čímž se eliminuje potřeba ručního zásahu. Doba jednoho cyklu se může zkrátit na 8 sekund, což zvyšuje efektivitu o více než 60 % ve srovnání s ruční výrobou a zároveň výrazně snižuje náklady na práci a míru zmetkovitosti.

Adaptabilita na vysokoteplotní prostředí pro vstřikování: Kryty motorů často používají vysokoteplotní technické plasty, jako jsou PPS a PA66. Povrchová teplota výrobku je během vyjímání z formy vysoká. Pětiosý robot může být vybaven vysokoteplotními flexibilními svorkami a tepelně izolačními zařízeními, které zabraňují poškození výrobku způsobenému vysokoteplotní deformací svorek během vyjímání dílů. Umožňuje také automatizované kontinuální vyjímání dílů, čímž řeší bezpečnostní problémy spojené s vysokoteplotními operacemi během ručního vyjímání dílů.

II. Vstřikování plastů do skříní motorů pro vozidla s novými energetickými zdroji: Klíčové aspekty výběru pětiosých robotů

Vzhledem k výrobním charakteristikám skříní motorů pro vozidla s novými energetickými zdroji by se výběr pětiosého robota měl zaměřit na pět klíčových rozměrů: nosnost, přesnost polohování, flexibilitu pohybu, schopnost integrace do procesu a stabilitu. Současně by měl být robot přizpůsoben na základě skutečných specifikací formy, objemu vstřikovacího lisu a doby výrobního cyklu. Konkrétní kritéria výběru jsou následující:

1. Nosnost: Porovnejte hmotnost produktu a hmotnost přípravku s bezpečnostní rezervou

Hmotnost krytu motoru se liší v závislosti na modelu a konstrukci vozidla. Kryt jednoho motoru pro malé osobní vozidlo s novým energetickým pohonem váží přibližně 1–3 kg, zatímco modely užitkových vozidel mohou dosáhnout hmotnosti 5–8 kg. Při výběru pětiosého robota musí jeho jmenovité zatížení pokrývat hmotnost produktu + hmotnost přizpůsobeného přípravku s bezpečnostní rezervou alespoň 50 %, aby se zabránilo vibracím a odchylkám přesnosti v důsledku nedostatečného zatížení během vysokorychlostního pohybu. Například pro kryt motoru o hmotnosti 3 kg se doporučuje zvolit pětiosého robota s jmenovitým zatížením ≥ 8 kg. Pokud se integrují zařízení pro vizuální kontrolu a stříhání vrat, je třeba nosnost dále zvýšit.

2. Přesnost polohování: Opakovatelnost ≤ ±0,05 mm, přizpůsobení požadavkům na geometrickou toleranci.

Požadavky na souosost a přesnost polohy skříně motoru přímo určují standard přesnosti robota. Ukazatele výběru jádra by se měly zaměřit na opakovatelnost a přesnost polohování dráhy. Opakovatelnost musí být ≤ ±0,05 mm, aby byla zajištěna konzistentní poloha umístění a snímání pokaždé. Současně by měl být vybrán pětiosý robot vybavený vysoce přesným lineárním měřítkem a servopohonem, aby se dosáhlo přesné regulace rychlosti během pohybu a zabránilo se odchylkám produktu způsobeným náhlým zastavením nebo zrychlením.

3. Flexibilita pohybu: Pohyb a rychlost rotační osy přizpůsobené struktuře formy.

Rychlost pojezdu a otáčení os A/C (rotačních os) pětiosého robota jsou klíčové pro přizpůsobení se struktuře formy. U forem s krytem motoru s vícenásobně úhlovými vyhazovači a mechanismy pro vytahování jader musí být úhel natočení osy A ≥ ±180° a úhel natočení osy C musí být 360° bez mrtvých úhlů. Současně by měla být rychlost otáčení nastavitelná tak, aby splňovala výrobní potřeby pomalého polohování a zrychlení rychlého pohybu, a byla tak zajištěna přesnost během vyzvedávání bez ovlivnění výrobního cyklu.

4. Možnost integrace procesů: Podporuje propojení více procesů, čímž snižuje investice do zařízení výrobní linky

Vysoce kvalitní pětiosý robot musí mít silné schopnosti integrace procesů, které přímo integrují funkce, jako je automatické stříhání bran, počáteční kontrola vzhledu produktu, automatické umístění zásobníku a podávání surovin. Propojení více procesů lze dosáhnout pomocí programovatelného řídicího systému. Například po vyjmutí krytu motoru může koncový efektor robota přesně stříhat branku a poté produkt odeslat na kontrolní stanici k počáteční kontrole rozměrů. Kvalifikované produkty jsou přímo ukládány do zásobníků, zatímco nekvalifikované produkty jsou automaticky tříděny, čímž se dosahuje integrovaných operací „vyjmutí-zpracování-kontrola-třídění“, což výrazně zkracuje pracovní postup výrobní linky.

5. Stabilita a ochrana: Přizpůsobitelné průmyslovému výrobnímu prostředí a splňující požadavky na 24hodinový provoz.

Výrobní linky pro vstřikování plastů na pouzdra motorů obvykle běží nepřetržitě 24 hodin, takže konstrukční tuhost a úroveň ochrany robotického ramene jsou klíčové. Těleso musí být vyrobeno z vysoce pevné oceli, aby se zabránilo strukturální deformaci způsobené dlouhodobým pohybem vysokou rychlostí; úroveň ochrany musí dosáhnout IP54 nebo vyšší, aby odolala korozi prachem, olejem a vlhkostí ve vstřikovací dílně; měla by být také vybavena autodiagnostikou poruch, ochranou proti nouzovému zastavení a funkcemi proti kolizi s formou, které umožňují okamžité vypnutí v případě abnormalit, aby se zabránilo poškození zařízení a forem a zajistil se nepřetržitý provoz výrobní linky.

6. Adaptabilita: Bezproblémová integrace se vstřikovacími lisy a formami

Při výběru robota zajistěte bezproblémovou integraci se stávajícím vstřikovacím lisem o nosnosti a specifikacích formy. U velkých vstřikovacích lisů o hmotnosti 800 tun a více se doporučuje zvolit vysoce výkonný pětiosý servo robot s prodlouženým ramenem, aby splňoval požadavky na zdvih pro odebírání dílů z velkých forem. Současně musí řídicí systém robota podporovat signální komunikaci se vstřikovacím lisem a formou, což umožňuje propojení signálů o dokončení vstřikování, signálů o odebírání dílů robotem a signálů otevírání/zavírání formy v reálném čase, aby se zabránilo čekací době mezi jednotlivými zařízeními.

III. Vstřikování plastů do skříní motorů pro vozidla s novými energetickými zdroji: Případová studie aplikace pětiosého robotického ramene

Případová studie: Výrobce klíčových komponentů pro vozidla s novými energetickými motory se specializuje na vstřikování plastů do skříní motorů pro osobní vozidla s novými energetickými motory. Výrobky jsou vyrobeny z technického plastu PPS o hmotnosti 2,8 kg s požadavkem na rozměrovou toleranci ±0,03 mm. Původní výrobní model používal tříosé robotické rameno s manuální asistencí, které však trpělo problémy, jako je rušení při manipulaci s díly, vysoká míra zmetkovitosti (přibližně 5 %) a pomalý výrobní cyklus (15 sekund na cyklus). Aby se uspokojila poptávka po výrobě 500 000 kusů ročně, bylo za účelem modernizace výrobní linky zavedeno pětiosé dvouramenné servo robotické rameno ZHIYI.

Výběr a porovnávání

Na základě charakteristik produktu a výrobních požadavků byl nakonec vybrán pětiosý dvouramenný servo robot ZHIYI na míru. Jeho základní konfigurace je následující:
Jmenovité zatížení: 10 kg, s dostatečnou bezpečnostní rezervou, vhodné pro použití s ​​flexibilními upínacími prvky odolnými vůči vysokým teplotám a zařízeními pro stříhání vrat;
Opakovatelnost: ±0,03 mm, splňuje požadavky na toleranci na úrovni mikronů daného produktu;
Úhel natočení osy A/C: osa A ±180°, osa C 360°, přizpůsobitelné pro úhlové vyhazovače forem a struktury pro vytahování jader, čímž se dosahuje bezproblémového úhlového odebírání dílů;
Integrace procesů: Integruje automatické stříhání bran, počáteční kontrolu CCD kamerou a funkce automatického umisťování zásobníků, čímž dosahuje integrace více procesů;
Kompatibilita se vstřikovacím lisem: Velký vstřikovací lis o výkonu 800T, prodloužené rameno splňuje požadavky na zdvih pro odebírání dílů z formy a řídicí systém se bezproblémově integruje se vstřikovacím lisem.

Výsledky aplikace

Výrazně vyšší efektivita výroby: Doba jednoho cyklu se zkrátila z 15 sekund na 9 sekund, hodinová kapacita se zvýšila o 66,7 % a 24hodinový nepřetržitý provoz může dosáhnout roční produkce 600 000 kusů, čímž překročí výrobní cíle.
Výrazně snížená míra zmetkovitosti: Vysoce přesné polohování a stabilní provoz pětiosého robotického ramene kompletně řeší problémy s kolizemi dílů a odchylkami polohy během manipulace s díly, čímž se snižuje míra zmetkovitosti z 5 % na 0,8 % a výrazně se snižuje plýtvání materiálem.
Optimalizované náklady na práci: Počet pracovníků na výrobní lince se snížil ze 3 na 1 (zodpovědný pouze za monitorování zařízení), což snížilo náklady na práci o 66 %. V kombinaci s 24hodinovým provozem roční úspora nákladů na práci přesahuje jeden milion juanů;
Modernizace automatizace výrobní linky: Dosahuje plné automatizace celého procesu od „vstřikování plastů – manipulace s díly – stříhání – kontroly – umístění misek“ bez lidského zásahu. Konzistence produktu dosahuje 99,9 %, což splňuje standardy dodávek výrobců vozidel s novým pohonem.
Vynikající stabilita zařízení: Zařízení je vybaveno ochranným systémem IP55 a funkcí autodiagnostiky poruch a míra poruchovosti zařízení během 24hodinového nepřetržitého provozu je nižší než 0,5 %, což zajišťuje efektivní provoz výrobní linky.

Hlavní hodnota případové studie: Tato případová studie plně potvrzuje vhodnost pětiosých robotů pro výrobu vstřikovacích forem skříní motorů vozidel s novými energetickými zdroji. Díky individuálnímu výběru a integraci procesů nejen řeší problémy tradičních výrobních modelů, ale také dosahuje trojnásobného zlepšení efektivity výroby, kvality produktů a kontroly nákladů, čímž poskytuje replikovatelné automatizační řešení pro velkovýrobu vstřikovaných základních komponentů pro vozidla s novými energetickými zdroji.

IV. Vyhněte se klíčovým mylným představám při výběru pětiosého robota

Při výběru pětiosých robotů pro vstřikování skříní motorů vozidel s novými zdroji energie mnoho společností snadno upadne do pasti „pouze parametrů“ a „slepého výběru nejdražšího“. Častým mylným představám, které vedou k nesouladu zařízení s potřebami výroby a plýtvání náklady, se lze vyhnout. Zde jsou klíčové body, jak se těmto úskalím vyhnout:

Vyhněte se zaměření pouze na parametry bez zohlednění skutečné kompatibility: Některé společnosti slepě sledují vysokou nosnost a vysokou přesnost a zanedbávají skutečné požadavky na specifikace forem a hmotnost vstřikovacích lisů. Například použití těžkého pětiosého robota pro malou formu nejen zvyšuje investice do zařízení, ale také ovlivňuje dobu výrobního cyklu v důsledku nadměrného zdvihu.

Nezanedbávejte možnosti integrace procesů: Pokud je vybrán pouze pětiosý robot s jedinou funkcí pro odběr dílů, je stále nutné jej kombinovat s dalším zařízením pro dokončení procesů, jako je stříhání a kontrola bran, což nedosáhne integrace do výrobní linky a v konečném důsledku to bude vyžadovat dodatečné investice.

Nezanedbávejte poprodejní servis a technickou podporu: Ladění a údržba pětiosých robotů vyžaduje profesionální technický tým. Při výběru robota věnujte pozornost globální síti poprodejních služeb a technickému školení dodavatele, abyste zajistili včasnou údržbu a ladění i v zahraničních výrobních základnách.

Nezanedbávejte kompatibilitu a škálovatelnost zařízení: Nové produkty pro energetická vozidla se rychle aktualizují a podle toho se mění i konstrukce skříní motorů. Při výběru robota zvolte takového, který má silnou programovatelnost a flexibilní výměnu koncových efektorů, aby splňoval výrobní potřeby po modernizaci produktu a vyhnul se investicím do sekundárního vybavení. V. Závěr Výroba skříní motorů pro nová energetická vozidla pomocí vstřikování plastů zvýšila své požadavky na automatizační zařízení z „jednoduché manipulace s díly“ na „vysokou přesnost, vysokou účinnost a integraci“. Pětiosé servo roboty s flexibilitou víceosého propojení, vysoce přesným řízením polohování a výkonnými možnostmi integrace procesů se v této oblasti staly optimálním řešením. Během procesu výběru se společnosti musí zaměřit na tři klíčové aspekty: vlastnosti produktu, výrobní potřeby a specifikace formy. Přizpůsobené párování by mělo být prováděno na základě rozměrů, jako je nosnost, přesnost polohování a flexibilita pohybu. Zároveň je třeba se vyhnout úskalím při výběru a vybírat dodavatele se silnými technickými schopnostmi a komplexním poprodejním servisem.

Společnost ZHIYI, jakožto profesionální dodavatel zařízení v oblasti průmyslové automatizace, má hluboké odborné znalosti ve výzkumu, vývoji a výrobě servo robotů pro vstřikovací lisy. Může poskytovat pětiosá robotická řešení na míru dle různých výrobních potřeb skříní motorů vozidel s novými energetickými zdroji a poskytovat komplexní služby v celém procesu, od výběru a návrhu, přes výrobu zařízení, uvedení do provozu na místě až po poprodejní podporu. To pomáhá společnostem zabývajícím se vstřikováním plastů dokončit modernizaci automatizace a přizpůsobit se potřebám velkovýroby v odvětví vozidel s novými energetickými zdroji.

#5osý robot #Nová skříň motoru vozidla pro energetické systémy #Servorobot pro vstřikovací lis #Výběr robota #Výběr robota pro vstřikovací lis na skříň motoru vozidla pro energetické systémy #Případová studie použití 5osého servo robota #5osý robot pro vstřikovací lis na skříň motoru #5osý robot 800T pro vstřikovací lis #Robot pro vstřikovací lis na skříň motoru PPS