Kalifornijā bāzētais ražotājs ACPT Inc. sadarbojās ar iekārtu piegādātāju, lai izveidotu novatorisku pusautomātisku ražošanas līniju, kas aprīkota ar automātisko kvēldiega uztīšanas iekārtu. #darbsprogress #Automatizācija
ACPT oglekļa šķiedras kompozītmateriālu piedziņas vārpstas tiek izmantotas dažādās nozarēs. Fotoattēlu avots, visi attēli: Roth Composite Machinery
Daudzus gadus kompozītmateriālu ražotājs Advanced Composites Products & Technology Inc. (Hantington Beach ACPT, Kalifornija, ASV) ir apņēmies izstrādāt un pilnveidot tā oglekļa šķiedras kompozītmateriāla piedziņas vārpstas un oglekļa šķiedras kompozītmateriāla vai lielas metāla caurules, kas savieno priekšējās un aizmugurējās daļas Piedziņas sistēma zem vairuma transportlīdzekļu. Lai gan sākotnēji šos daudzfunkcionālos komponentus izmantoja automobiļu jomā, tos plaši izmanto arī jūras, komerciālā, vēja enerģijas, aizsardzības, aviācijas un rūpnieciskā lietošanā. Gadu gaitā ACPT ir pieredzējis nepārtrauktu pieprasījuma pieaugumu pēc oglekļa šķiedras kompozītmateriāla piedziņas vārpstām. Pieprasījumam turpinot augt, ACPT atzina nepieciešamību ražot lielāku skaitu piedziņas vārpstu ar augstāku ražošanas efektivitāti — simtiem vienādu vārpstu katru nedēļu —, kas noveda pie jauniem jauninājumiem automatizācijā un, visbeidzot, jaunu iekārtu izveidi.
Saskaņā ar ACPT teikto, iemesls pieaugošajam pieprasījumam pēc piedziņas vārpstām ir tas, ka oglekļa šķiedras piedziņas vārpstām ir unikāla funkciju kombinācija salīdzinājumā ar metāla piedziņas vārpstām, piemēram, lielāka griezes momenta jauda, lielākas apgriezienu skaita iespējas, labāka uzticamība, vieglāks svars un tendence. liela trieciena ietekmē sadalīties salīdzinoši nekaitīgā oglekļa šķiedrā un samazināt troksni, vibrāciju un raupjumu (NVH).
Turklāt, salīdzinot ar tradicionālajām tērauda piedziņas vārpstām, tiek ziņots, ka oglekļa šķiedras piedziņas vārpstas automašīnās un kravas automašīnās var palielināt transportlīdzekļu aizmugurējo riteņu jaudu par vairāk nekā 5%, galvenokārt kompozītmateriālu vieglākas rotējošās masas dēļ. Salīdzinot ar tēraudu, vieglā oglekļa šķiedras piedziņas vārpsta var absorbēt vairāk triecienu un tai ir lielāks griezes moments, kas var pārnest lielāku dzinēja jaudu uz riteņiem, neizraisot riepu slīdēšanu vai atdalīšanu no ceļa.
Daudzus gadus ACPT Kalifornijas rūpnīcā ir ražojis oglekļa šķiedras kompozītmateriālu piedziņas vārpstas, izmantojot kvēldiega tinumu. Lai paplašinātos līdz vajadzīgajam līmenim, nepieciešams palielināt telpu mērogu, pilnveidot ražošanas iekārtas, kā arī vienkāršot procesu kontroli un kvalitātes pārbaudi, pēc iespējas vairāk pārliekot pienākumus no tehniķa tehniķiem uz automatizētiem procesiem. Lai sasniegtu šos mērķus, ACPT nolēma uzbūvēt otru ražotni un aprīkot to ar augstāku automatizācijas līmeni.
ACPT sadarbojas ar klientiem automobiļu, aizsardzības, jūrniecības un rūpniecības nozarēs, lai izstrādātu piedziņas vārpstas atbilstoši viņu vajadzībām.
ACPT izveidoja šo jauno ražotni Šofīldā, Viskonsīnā, ASV, lai samazinātu piedziņas vārpstu ražošanas pārtraukumus 1,5 gadu projektēšanas, būvniecības, iegādes un jaunu rūpnīcu un ražošanas iekārtu uzstādīšanas procesā, no kuriem 10 mēneši ir veltīti būvniecībai. automātisko kvēldiega tinumu sistēmu piegāde un uzstādīšana.
Katrs kompozītmateriāla piedziņas vārpstas ražošanas procesa posms tiek automātiski novērtēts: kvēldiega uztīšana, sveķu satura un mitrināšanas kontrole, konservēšana cepeškrāsnī (ieskaitot laika un temperatūras kontroli), detaļu noņemšana no serdeņa un apstrāde starp katru serdes procesa posmu. Tomēr budžeta apsvērumu dēļ un ACPT nepieciešamības pēc mazāk pastāvīgas, mobilas sistēmas, kas vajadzības gadījumā ļautu veikt ierobežotu skaitu pētniecības un izstrādes eksperimentu, tā atteicās izmantot virs galvas vai uz grīdas stāvošas portāla automatizācijas sistēmas kā iespēju.
Pēc sarunām ar vairākiem piegādātājiem galīgais risinājums bija divu daļu ražošanas sistēma: 1. tipa divu asu automātiskā kvēldiega spole ar vairākiem tinumu ratiņiem no Roth Composite Machinery (Stephenburg, Vācija) Uztīšanas sistēma; Turklāt tā nav fiksēta automatizēta sistēma, bet gan pusautomātiska vārpstas apstrādes sistēma, ko izstrādājusi Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Vašingtona, ASV).
ACPT norādīja, ka viena no galvenajām Roth kvēldiega tinumu sistēmas priekšrocībām un prasībām ir tās pārbaudītā automatizācijas spēja, kas paredzēta, lai ļautu divām vārpstām ražot detaļas vienlaikus. Tas ir īpaši svarīgi, ņemot vērā to, ka ACPT patentētajai piedziņas vārpstai ir nepieciešamas vairākas materiāla izmaiņas. Lai ikreiz, kad materiāls tiek mainīts, automātiski un manuāli grieztu, ievītot un atkārtoti savienotu dažādas šķiedras, Roth's Roving Cut and Attach (RCA) funkcija ļauj uztīšanas iekārtai automātiski mainīt materiālus, izmantojot vairākus ražošanas ratiņus. Roth sveķu vannas un šķiedru vilkšanas tehnoloģija var arī nodrošināt precīzu šķiedru un sveķu mitrināšanas attiecību bez pārsātinājuma, ļaujot tinējam darboties ātrāk nekā tradicionālajām uztīšanas ierīcēm, netērējot pārāk daudz sveķu. Pēc tinuma pabeigšanas tinuma iekārta automātiski atvienos serdi un detaļas no tinuma iekārtas.
Pati tinumu sistēma ir automatizēta, taču joprojām atstāj lielu daļu no serdeņa apstrādes un kustības starp katru ražošanas posmu, kas iepriekš tika veikta manuāli. Tas ietver neapbruņotu serdeņu sagatavošanu un savienošanu ar uztīšanas mašīnu, serdeņa ar uztītajām daļām pārvietošanu uz cepeškrāsni sacietēšanai, serdeņa pārvietošanu ar sacietējušajām daļām un daļu noņemšanu no serdeņa. Kā risinājumu Globe Machine Manufacturing Co. izstrādāja procesu, kas ietvēra virkni ratiņu, kas paredzēti, lai pielāgotos uz ratiņiem novietotā serdeņa. Rotācijas sistēma ratiņos tiek izmantota, lai novietotu serdi tā, lai to varētu pārvietot iekšā un ārā no uztīšanas un nosūcēja, kā arī nepārtraukti griezties, kamēr detaļas tiek samitrinātas ar sveķiem un sacietē krāsnī.
Šie serdeņu rati tiek pārvietoti no vienas stacijas uz otru, izmantojot divus zemē piestiprinātu konveijera sviru komplektus — viens ir uzstādīts uz spolēja un otrs integrētajā izvilkšanas sistēmā — ar serdi. Rati pārvietojas saskaņoti un ņem pārējā ass katram procesam. Pielāgotā patrona uz ratiņiem automātiski nofiksē un atlaiž vārpstu, saskaņojot to ar Roth mašīnas automātisko patronu.
Roth divu asu precīzijas sveķu tvertnes komplekts. Sistēma ir paredzēta divām galvenajām kompozītmateriālu vārpstām un tiek transportēta uz īpašu materiālu tinumu automašīnu.
Papildus šai serdeņu pārneses sistēmai Globe nodrošina arī divas konservēšanas krāsnis. Pēc sacietēšanas un serdeņa ekstrakcijas detaļas tiek pārvietotas uz precīza garuma griešanas mašīnu, kam seko ciparu vadības sistēma cauruļu galu apstrādei un pēc tam tīrīšana un līmes uzklāšana, izmantojot presēšanas veidgabalus. Griezes momenta pārbaude, kvalitātes nodrošināšana un produktu izsekošana tiek pabeigta pirms iepakošanas un nosūtīšanas galapatēriņa klientiem.
Saskaņā ar ACPT, svarīgs procesa aspekts ir tā spēja izsekot un reģistrēt datus, piemēram, objekta temperatūru, mitruma līmeni, šķiedru spriegumu, šķiedru ātrumu un sveķu temperatūru katrai tinumu grupai. Šī informācija tiek glabāta produktu kvalitātes pārbaudes sistēmām vai ražošanas izsekošanai, un tā ļauj operatoriem vajadzības gadījumā pielāgot ražošanas apstākļus.
Viss Globe izstrādātais process tiek raksturots kā “pusautomatizēts”, jo lietotājam joprojām ir jānospiež poga, lai sāktu procesa secību un manuāli pārvietotu ratiņus iekšā un ārā no krāsns. Saskaņā ar ACPT datiem Globe nākotnē paredz augstāku sistēmas automatizācijas pakāpi.
Roth sistēma ietver divas vārpstas un trīs neatkarīgas tinumu automašīnas. Katrs tinuma ratiņš ir paredzēts dažādu kompozītmateriālu automātiskai transportēšanai. Kompozītmateriāls tiek uzklāts uz abām vārpstām vienlaikus.
Pēc pirmā ražošanas gada jaunajā rūpnīcā ACPT ziņoja, ka iekārta ir veiksmīgi pierādījusi, ka tā var sasniegt savus ražošanas mērķus, vienlaikus ietaupot darbaspēku un materiālus un nodrošinot nemainīgi augstas kvalitātes produktus. Uzņēmums turpmākajos automatizācijas projektos cer atkal sadarboties ar Globe and Roth.
For more information, please contact ACPT President Ryan Clampitt (rclamptt@acpt.com), Roth Composite Machinery National Sales Manager Joseph Jansen (joej@roth-usa.com) or Advanced Composite Equipment Director Jim Martin at Globe Machine Manufacturing Co. (JimM@globemachine.com).
Pēc vairāk nekā 30 gadu ilgas izstrādes in-situ integrācija gandrīz piepildīs savu solījumu likvidēt stiprinājumus un autoklāvus un izveidot integrētu daudzfunkcionālu korpusu.
Elektrisko autobusu akumulatoru korpusu lielās vienības tilpuma un zemā svara prasības ir veicinājušas TRB Lightweight Structures speciālo epoksīdsveķu sistēmu un automatizēto kompozītmateriālu ražošanas līniju izstrādi.
Neautoklāvu apstrādes pionieris kosmosa lietojumos atbildēja uz kvalificētu, bet entuziasma pilnu atbildi: Jā!
Publicēšanas laiks: 07.07.2021