Kalifornijā bāzētais ražotājs ACPT Inc. sadarbojās ar iekārtu piegādātāju, lai izveidotu novatorisku pusautomātisku ražošanas līniju, kas aprīkota ar automātisko kvēldiega uztīšanas iekārtu.#workinprogress #Automation
ACPT oglekļa šķiedras kompozītmateriālu piedziņas vārpstas tiek izmantotas daudzās nozarēs.Foto 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 šķiedras kompozītmateriālu vai lielu metāla caurulīti, kas savieno to Priekšējās un aizmugurējās daļas piedziņas sistēma lielākajai daļai transportlīdzekļu.Lai arī šie daudzfunkcionālie komponenti sākotnēji tiek izmantoti automobiļu jomā, arī jūras, komerciālā, vēja enerģijas, aizsardzības, kosmosa un rūpnieciskās lietojumprogrammās plaši izmanto arī jūras, komerciālo, vēja enerģijas, aizsardzības, kosmosa un rūpniecības lietojumprogrammās.Gadu gaitā ACPT ir pastāvīgi palielinājies pieprasījuma pēc oglekļa šķiedras kompozīta piedziņas vārpstām.Tā kā pieprasījums turpināja pieaugt, ACPT atzina nepieciešamību ražot lielāku skaitu piedziņas vārpstu ar lielāku ražošanas efektivitāti - simtiem vienādu vārpstu katru nedēļu -, kas noveda pie jauniem jauninājumiem automatizācijā un, visbeidzot, jaunu iespēju izveidošanai.
Saskaņā ar ACPT, palielināta pieprasījuma pēc piedziņas vārpstām iemesls ir tas, ka oglekļa šķiedras piedziņas vārpstām ir unikāla funkciju kombinācija, salīdzinot ar metāla piedziņas vārpstām, piemēram, lielāka griezes momenta ietilpība, augstāka apgriezienu skaita iespējas, labāka uzticamība, vieglāks svars un tas mēdz sadalīties salīdzinoši nekaitīgā oglekļa šķiedrā ar lielu triecienu un samazināt troksni, vibrāciju un nelīdzenumu (NVH).
Turklāt, salīdzinot ar tradicionālajām tērauda piedziņas vārpstām, tiek ziņots, ka oglekļa šķiedras piedziņas vārpstas automašīnās un kravas automašīnās var palielināt transportlīdzekļu aizmugurējo riteņu zirgspēkus par vairāk nekā 5%, galvenokārt sakarāku kompozītmateriālu rotējošo masu.Salīdzinot ar tēraudu, vieglā oglekļa šķiedras piedziņas vārpsta var absorbēt lielāku triecienu un tai ir lielāka griezes momenta ietilpība, kas var pārsūtīt lielāku motora jaudu riteņiem, neradot riepu slīdēšanu vai atdalīšanos no ceļa.
Daudzus gadus ACPT ir ražojis oglekļa šķiedras kompozīta piedziņas vārpstas, izmantojot kvēldiega tinumu Kalifornijas rūpnīcā.Lai paplašinātos līdz nepieciešamajam līmenim, ir nepieciešams palielināt aprīkojuma mērogu, uzlabot ražošanas aprīkojumu un vienkāršot procesa kontroli un kvalitātes pārbaudi, pēc iespējas mainot atbildību no cilvēku tehniķiem uz automatizētiem procesiem.Lai sasniegtu šos mērķus, ACPT nolēma izveidot otru ražotni un aprīkot to ar augstāku automatizācijas līmeni.
ACPT sadarbojas ar klientiem automobiļu, aizsardzības, jūras un rūpniecības nozarēs, lai projektētu piedziņas vārpstas atbilstoši viņu vajadzībām.
ACPT izveidoja šo jauno ražotni Šofīldā, Viskonsīnā, ASV, lai samazinātu piedziņas vārpstas ražošanas pārtraukšanu 1,5 gadu laikā, izstrādājot, būvējot, iegādājoties un uzstādot jaunu rūpnīcu un ražošanas aprīkojumu, no kuriem 10 mēneši ir veltīti būvniecībai, Automātisku kvēldiega tinumu sistēmu piegāde un uzstādīšana.
Katrs kompozītmateriāla piedziņas vārpstas ražošanas procesa solis tiek automātiski novērtēts: kvēldiega tinums, sveķu saturs un mitrināšanas kontrole, cepeškrāsns sacietēšana (ieskaitot laika un temperatūras kontroli), detaļu noņemšana no mandatora un apstrāde starp katru soli mandrel procesu.Tomēr budžeta iemeslu dēļ un ACPT nepieciešamībai pēc mazāk pastāvīgas, mobilās sistēmas, lai vajadzības gadījumā varētu ierobežot skaitu R&D eksperimentu, tā atteicās izmantot pieskaitāmās vai grīdas stāvošās portālveida automatizācijas sistēmas kā opciju.
Pēc sarunām ar vairākiem piegādātājiem galīgais risinājums bija divdaļīga ražošanas sistēma: 1. tipa, divu asu automātiskā kvēldiega ruļļa ar vairākiem tinumu ratiņiem no Roth Composite Machinery (Stefenburga, Vācija) līkumainas sistēmas;Turklāt tā nav fiksēta automatizēta sistēma, bet gan pusautomātiska vārpstas apstrādes sistēma, ko izstrādājusi Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Vašingtona, ASV).
ACPT paziņoja, ka viena no galvenajām Roth kvēldiega tinumu sistēmas priekšrocībām un prasībām ir tā pierādītā automatizācijas spēja, kas ir paredzēta, lai divi vārpsti varētu vienlaikus ražot detaļas.Tas ir īpaši svarīgi, ņemot vērā, ka ACPT patentētajai piedziņas vārpstai ir vajadzīgas vairākas materiālu izmaiņas.Lai automātiski un manuāli sagrieztu, katru reizi, kad tiek mainīts, mainiet dažādas šķiedras un atjaunojiet dažādas šķiedras, Roth roving Cut and Pievienot (RCA) funkcija ļauj tinuma mašīnai automātiski mainīt materiālus, izmantojot tā vairākus ražošanas ratiņus.Roth Resins vanna un šķiedru zīmēšanas tehnoloģija var arī nodrošināt precīzu šķiedras sveķu mitrināšanas attiecību, bez piesātināšanas, ļaujot Winder darboties ātrāk nekā tradicionālie vinderi, netērējot pārāk daudz sveķu.Pēc tinuma pabeigšanas tinuma mašīna automātiski atvienos mandrēlu un detaļas no tinuma mašīnas.
Pati tinuma sistēma ir automatizēta, taču tā joprojām atstāj lielu daļu mandrēla apstrādes un kustības starp katru ražošanas posmu, kas iepriekš tika veikts manuāli.Tas ietver pliku mantu pagatavošanu un savienošanu ar tinumu mašīnu, mandrēla pārvietošanu ar brūces detaļām uz cepeškrāsni sacietēšanai, mandatora pārvietošanu ar sacietētām detaļām un detaļu noņemšanu no mandekleļa.Kā risinājums, Globe Machine Manufacturing Co izstrādāja procesu, kurā piedalījās virkne ratiņu, kas paredzēta mandrelai, kas atrodas uz ratiņiem.Rotācijas sistēmu ratiņos izmanto, lai novietotu mandolu tā, lai to varētu pārvietot iekšā un iziet no tā, kā arī ekstraktoru, un nepārtraukti pagriezt, kamēr detaļas samitrina ar sveķiem un izārstē cepeškrāsnī.
Šie mandrel ratiņi tiek pārvietoti no vienas stacijas uz otru, kuriem palīdz divi uz zemes piestiprinātu konveijera ieroču komplekti-viens komplekts uz spoles un otrs komplekts integrētajā ekstrakcijas sistēmā-ar mandrēlu ratiņi pārvietojas koordinētā veidā un paņem pārējā ass katram procesam.Pielāgots patrons uz groza automātiski sasiet un izdala vārpstu, saskaņojot ar automātisko patronu Roth mašīnā.
Roth divu asu precizitātes sveķu tvertnes komplekts.Sistēma ir paredzēta divām galvenajām kompozītmateriālu vārpstām un tiek transportētas uz speciālu materiālu tinumu.
Papildus šai Mandrel pārsūtīšanas sistēmai Globe nodrošina arī divas sacietēšanas krāsnis.Pēc sacietēšanas un mandatora ekstrakcijas daļas tiek pārnestas uz precīzu garuma griešanas mašīnu, kam seko skaitliska vadības sistēma caurules galu apstrādei un pēc tam līmju tīrīšana un pielietošana, izmantojot preses veidgabalus.Tiek pabeigta griezes momenta pārbaude, kvalitātes nodrošināšana un produktu izsekošana pirms iesaiņošanas un nosūtīšanas klientiem.
Saskaņā ar ACPT, svarīgs procesa aspekts ir tā spēja izsekot un reģistrēt tādus datus kā objekta temperatūra, mitruma līmenis, šķiedrvielu spriedze, šķiedru ātrums un sveķu temperatūra katrai tinuma grupai.Šī informācija tiek saglabāta produktu kvalitātes pārbaudes sistēmām vai ražošanas izsekošanai, un tā ļauj operatoriem pēc vajadzības pielāgot ražošanas apstākļus.
Viss globusa izstrādātais process tiek raksturots kā “daļēji automatizēts”, jo cilvēku operatoram joprojām ir jānospiež poga, lai sāktu procesa secību un manuāli pārvietotu groziņu uz un iziet no cepeškrāsns.Pēc ACPT teiktā, Globe nākotnē paredz augstāku sistēmas automatizācijas pakāpi.
Roth sistēmā ietilpst divas vārpstas un trīs neatkarīgas tinumu automašīnas.Katrs tinumu ratiņi ir paredzēti dažādu kompozītmateriālu automātiskai nodošanai.Kompozītmateriālu vienlaikus uzklāj abām vārpstām.
Pēc pirmā ražošanas gada jaunajā rūpnīcā ACPT ziņoja, ka aprīkojums ir veiksmīgi pierādījis, ka tā var sasniegt savus ražošanas mērķus, vienlaikus ietaupot darbaspēku un materiālus un nodrošinot konsekventi augstas kvalitātes produktus.Uzņēmums cer atkal sadarboties ar Globe un Roth turpmākajos automatizācijas projektos.
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 attīstības gadu integrācija in-situ, lai izpildītu solījumu novērst stiprinājumus un autoklāvus un realizēt integrētu daudzfunkcionālu ķermeni.
Elektrisko autobusu akumulatora apvalku augstā vienības tilpuma un maza svara prasības ir veicinājušas TRB vieglo struktūru speciālo epoksīdu sveķu sistēmu un automatizētas kompozītmateriālu ražošanas līniju attīstību.
Neautoklāvas apstrādes pionieris aviācijas un kosmosa lietojumprogrammās atbildēja uz kvalificētu, bet aizrautīgu atbildi: Jā!
Publicēšanas laiks: 07.07.2021