Kesederhanaan Mengalahkan Kompleksitas dalam Sel Cetakan Otomotif

Dua sel cetak injeksi vertikal yang sangat kompak dan identik adalah salah satu tambahan terbaru di pabrik KHG Plastics GmbH di Velberg, Jerman. Sel-sel baru, yang bersama-sama dapat menghasilkan sekitar 40.000 kontak listrik overmolded per minggu untuk sistem pencahayaan otomotif, menggabungkan urutan fabrikasi logam, overmolding, pengujian dan pengemasan ke dalam produksi yang sepenuhnya otomatis. Dan, mereka melakukannya dengan keanggunan dan kesederhanaan.

Awalnya, perusahaan mempertimbangkan bagian yang bergerak melalui beragam fungsi ini dengan bantuan dua robot enam sumbu, operator manusia, dan otomatisasi tambahan. Tetapi proposal yang jauh lebih sederhana, dikembangkan oleh pembuat robot Sepro dan Kiki, integrator sistem lokal, meyakinkan KHG Plastics bahwa sel akan lebih kompak dan produktif menggunakan tiga robot linier tiga sumbu, semuanya terintegrasi melalui sistem kontrol tunggal. Solusi ini menawarkan tip kepada pembuat lainnya tentang bagaimana pendekatan yang tidak konvensional dapat menghasilkan kesuksesan.

OTOMATISASI FUNGSI GANDA

Setelah memenangkan kesempatan untuk memproduksi kontak logam overmolded baru untuk sistem penerangan kendaraan pembuat mobil, KHG mulai merancang sistem produksi untuk bagian ini. Perusahaan mencari proses yang sepenuhnya otomatis yang akan mengintegrasikan berbagai peralatan produksi:

• Mesin pelubang dan pembengkok logam untuk menerima blanko logam dan menghasilkan kontak logam berorientasi kiri dan kanan;

• Mesin cetak injeksi vertikal untuk menerima dan melapisi stempel logam;

• Stasiun uji untuk menguji hubungan arus pendek pada kontak yang overmolding;

• Stasiun pengemasan tempat bagian tangan kanan dan kiri yang “baik” dipindahkan ke baki yang dapat ditumpuk yang dapat dipindahkan ke otomatisasi lebih lanjut di dalam perusahaan atau dibuat dalam palet dan dikirim ke pelanggan.

Karena aplikasi melibatkan bagian yang bergerak melalui serangkaian operasi pra-dan pasca-cetakan, perusahaan mempertimbangkan proposal awal yang membayangkan penggunaan dua robot enam sumbu, yang akan menawarkan jangkauan operasional 360° bersama dengan kemampuan untuk menangani bahkan manipulasi bagian yang paling kompleks. Pendekatan ini menyarankan bahwa satu robot besar, terletak di pusat, enam sumbu dapat melakukan sebagian besar pekerjaan, menangani bagian-bagian dari mesin stamping melalui overmolding ke peralatan pengujian. Dari sana, robot enam sumbu yang lebih kecil akan memindahkan bagian-bagian dan memuatnya ke dalam baki, yang akan melanjutkan ke penumpuk baki otomatis dan ke gerobak untuk dipindahkan.

Meskipun logika proposalnya jelas, pejabat perusahaan memiliki pertanyaan dan meminta masukan dari mitra bisnis tepercaya lainnya. Berdasarkan pengalaman sebelumnya, mereka bertanya kepada Sepro apakah robot enam sumbu terbesar dapat digantikan oleh robot linier.

Setelah mempertimbangkan persyaratan perusahaan dan membandingkan alternatif, Marius Svagnea, manajer penjualan area untuk Sepro, menjawab “Ya.” Analisisnya menemukan bahwa robot linier Sepro—model tiga sumbu S5-35—dapat menggantikan robot enam sumbu besar di tengah sel, mengurangi persyaratan tapak dan memungkinkan akses yang lebih mudah untuk perubahan cetakan, pemeliharaan, dan servis ke pembengkokan. , peralatan pencetakan dan pengujian di dalam sel.

Saat diskusi berlanjut, Svagnea mengusulkan penggunaan robot linier kedua—Success 7 yang lebih kecil—untuk menangani bagian yang diuji alih-alih robot enam sumbu yang lebih kecil. Terakhir, Success 11 ditambahkan untuk mengotomatisasi penanganan baki suku cadang secara fleksibel. Karena robot linier dapat diposisikan di atas mesin cetak, mereka akan menyederhanakan penempatan mesin, mengurangi kebutuhan ruang lantai, dan meningkatkan akses. Jangkauan tidak akan menjadi masalah, karena balok horizontalnya dapat memiliki panjang berapa pun yang diperlukan.

KHG terkesan dengan logikanya:“Kami melihat bahwa robot enam sumbu akan memakan terlalu banyak ruang dan jangkauannya terlalu terbatas, kata CEO Lutz Karrenberg. “Solusi Sepro/Kiki menggabungkan beberapa robot standar dalam ruang yang sangat kecil. Ini adalah alasan utama di balik keputusan kami.”

Karrenberg menambahkan, "Kami pada awalnya tidak memikirkan solusi dengan gerobak baki yang akan memasukkan pemuatan melalui sistem robot ketiga. Ide ini datang sepenuhnya dari Sepro, yang telah menerapkan sesuatu yang serupa. Solusi ini tidak hanya menyelamatkan kami memiliki banyak ruang, tetapi juga mengoptimalkan alur kerja kami dan menghadirkan fleksibilitas tinggi ke sistem untuk tugas produksi di masa mendatang."

SEL DALAM OPERASI

Setiap robot memiliki kontrol Sepro Visual sendiri, dan masing-masing diprogram secara individual untuk menjalankan fungsinya sendiri di dalam sel. Namun, kontrol Visual 3 pada robot pertama dan terbesar, Sepro S5-35, juga berfungsi sebagai kontrol robot “master”, mengoordinasikan keselamatan sel dan operasi robot.

Robot besar Sepro S5-35 memiliki stroke horizontal 4000 mm. Di sel KHG, robot ini memulai proses produksi, mengambil empat kontak logam yang dicap dan ditekuk (dua tangan kanan dan dua kiri) dari meja antar-jemput unit pelubang dan pelubang. Robot kemudian bergerak ke mesin cetak injeksi vertikal. Setelah melepas empat kontak overmolded dari siklus sebelumnya, masing-masing menempatkan empat kontak logam ke bagian bawah cetakan yang bertumpu pada meja putar terbuka mesin. Perkakas ujung lengan robot menahan kontak ini cukup lama untuk menguncinya dengan aman ke posisinya sebelum cetakan berputar ke dalam mesin untuk overmolding. Sementara itu, robot yang sama menempatkan empat bagian yang sudah jadi ke stasiun uji, di mana mereka diperiksa menggunakan uji hubung singkat 500V. Kemudian, robot "master" S5-35 mengambil bagian yang diuji lagi, memindahkan bagian yang dapat diterima ke stasiun transfer dan mengeluarkan bagian yang gagal dari proses.

Selanjutnya Sepro Success 7 mengambil suku cadang yang diuji dari stasiun transfer, mengidentifikasinya sebagai suku cadang kiri atau kanan, dan menempatkannya ke dalam baki suku cadang yang sesuai. Robot ini memiliki pukulan horizontal 1500 mm.

Akhirnya, robot Success 11 mengambil alih. Ini bertanggung jawab untuk memindahkan baki berisi bagian kiri dan kanan ke stasiun bongkar, di mana ia menumpuk baki bagian penuh ke gerobak bergerak. Kemudian mengambil baki bagian lain (kiri atau kanan, tergantung pada baki penuh yang dijatuhkan) dari stasiun yang berisi baki kosong, dan menempatkannya pada posisinya di meja geser untuk diisi.

Satu-satunya keterlibatan manusia dalam operasi sel adalah pemindahan baki bagian penuh—kira-kira setiap 6 jam.

MENYEDERHANAKAN INTEGRASI MULTI-MESIN

Biasanya, mengintegrasikan dan mengendalikan pengoperasian tiga robot dan beragam peralatan untuk pengerjaan logam, pencetakan injeksi, pengujian listrik, dan pemuatan/penumpukan baki akan memerlukan PLC terpisah dan pemrograman khusus yang ekstensif. Namun, perancang sel mampu mengoordinasikan dan mengintegrasikan semua peralatan utama di dalam sel dengan memanfaatkan kemampuan kontrol Visual 3 Sepro.

Peningkatan integrasi terbaru Sepro, serangkaian fitur yang disebut Paket Mudah, tidak hanya mencakup fungsi interoperabilitas mesin injeksi/robot di Euromap 67, tetapi juga menambahkan serangkaian kemampuan sinkronisasi, kontrol, pemantauan, dan pertukaran data tambahan. Dengan secara dramatis meningkatkan fungsionalitas E67 dan mengembangkan protokol Euromap (E79, E81), Paket Mudah Sepro tidak hanya memungkinkan dan menyederhanakan integrasi dan kontrol mesin injeksi dan robot, tetapi juga sistem produksi lengkap—seperti sel produksi kembar KHG.

“Menurut kami, kemudahan integrasi adalah keuntungan besar dari portofolio Sepro,” kata Karrenberg dari KHG. Dengan memanfaatkan kemampuan integrasi Sepro melalui vendor tepercaya, KHG memperoleh dua sel produksi yang memberikan hasil yang lebih elegan, bertenaga, dan hemat biaya, dengan upaya pemrograman dan integrasi yang lebih sedikit, dibandingkan sistem yang lebih canggih yang mereka pertimbangkan sebelumnya. Karena robot Sepro dan kontrol Visual dirancang untuk memenuhi kebutuhan injection moulder, pemrograman awal, operasi, dan integrasi beberapa elemen dikatakan jauh lebih mudah, seperti pemindahan aset ketika kebutuhan di masa depan menuntut perubahan produksi.