Voor welke spuitgietprocessen zijn vijfassige robots nodig?

Welke spuitgietprocessen vereisen vijf stappen?Axis Robots?

In de context van de wereldwijde transformatie van de spuitgietindustrie naar precisie en automatisering, zijn robots uitgegroeid tot essentiële apparatuur op spuitgietproductielijnen. Vijf-assige servorobots, met hun voordelen van beweging in meerdere vrijheidsgraden en hoge positioneringsnauwkeurigheid, zijn "onmisbare apparatuur" geworden voor sommige complexe spuitgietprocessen. In vergelijking met drie-assige robots die alleen lineaire bewegingen kunnen uitvoeren, kunnen vijf-assige robots, door de coördinatie van de lineaire X/Y/Z-assen en de rotatieassen A/B, problemen oplossen zoals "moeilijke houdingsaanpassing, nauwkeurige positionering van inserts en risicovolle, complexe onderdelenverwijdering". Dit artikel richt zich op vier spuitgietprocessen die dergelijke robots vereisen. vijfassige robotsEn in combinatie met de technische kenmerken van de vijfassige servorobots van ZHIYI (Zhiyi Intelligent) zullen we de selectielogica en de praktische voordelen voor wereldwijde kopers analyseren.

I. In-mold insert spuitgietproces: Zeer nauwkeurige insertplaatsing, één ontbrekende as leidt tot torenhoge afvalpercentages

In-mold insert molding is een proces waarbij metalen inzetstukken, elektronische componenten, enzovoort, vooraf in de matrijs worden geplaatst, waarna kunststof wordt geïnjecteerd om een ​​geïntegreerd product te vormen. Dit proces wordt veel gebruikt voor producten zoals autosensoren, opladers voor mobiele telefoons en medische connectoren. De belangrijkste eisen voor robots in dit type proces zijn "nauwkeurige positionering van de inzetstukken + storingsvrije inbrenging", waaraan drie-assige robots volstrekt niet kunnen voldoen.

Waarom zijn vijfassige robots nodig? Positieaanpassing is onmisbaar: Inzetstukken moeten vaak gekanteld of gedraaid worden tijdens het inbrengen (bijvoorbeeld de metalen pinnen van autosensoren moeten onder een hoek van 30° ten opzichte van de matrijsopening staan). Drie-assige robots kunnen zich alleen langs vaste lineaire paden bewegen en kunnen de hoek van de inzetstukken niet aanpassen. Handmatig inbrengen is niet alleen inefficiënt (productiesnelheid van slechts ongeveer 90 stuks per uur), maar ook gevoelig voor een hoog afvalpercentage van wel 6% als gevolg van positioneringsfouten (gegevensbron: White Paper over in-mold insertion injection molding).

Nauwkeurigheid op micronniveau is essentieel: de positioneringsfout van elektronische componenten en miniatuur metalen inzetstukken moet binnen ±0,02 mm blijven. De ZHIYI vijfassige servomotor biedt hiervoor de oplossing. Robot UsDoor gebruik te maken van geïmporteerde servomotoren en precisiegeleiderails wordt een herhaalbaarheidsnauwkeurigheid van ±0,01 mm bereikt, wat de ±0,1~0,2 mm van drie-assige robots ruimschoots overtreft, en kan het percentage afgekeurde onderdelen worden teruggebracht tot minder dan 1,2%;

Aanpasbaarheid aan kleine ruimtes: In-mold insertion injection molding maakt vaak gebruik van kleine spuitgietmachines. Het ontwerp met een arm uit één stuk van de ZHIYI vijf-assige machine biedt hiervoor een oplossing. Robot SHet verkort de lengte van de behuizing, waardoor interferentie met de mal en trekstangen wordt voorkomen, en de installatie- en inbedrijfstellingscyclus is 30% korter dan het branchegemiddelde.

Belangrijkste kenmerken van de ZHIYI-oplossing:
Ondersteunt signaalinterfacing met gangbare spuitgietmachines wereldwijd, zoals Haitian, Chen Hsong en Yizumi, waardoor snelle implementatie mogelijk is zonder aanpassingen aan bestaande apparatuur; levert op maat gemaakte positioneringsarmaturen voor inzetstukken, in combinatie met 24-uurs technische ondersteuning na verkoop, wat de stabiliteit van de inzetstukken garandeert (gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) is meer dan 20.000 uur).

II. Tweekleurig/meerkleurig spuitgietproces: onderdeel kantelen en overdracht tussen meerdere stations, drie-assige robots zijn hier niet toe in staat.

Tweekleurig/meerkleurig spuitgieten maakt het mogelijk om verschillende kleuren en materialen van kunststof te integreren door middel van twee sets matrijzen of een roterend matrijsframe. Typische toepassingen zijn onder andere behuizingen voor mobiele telefoons (kleurenverloop), panelen voor huishoudelijke apparaten (omhulling met zacht rubber) en auto-interieuronderdelen (tweekleurige texturen). De grootste uitdaging van dit proces is "het wisselen van de positie van het kunststofonderdeel tussen de verschillende matrijsholtes", wat afhankelijk is van de rotatiefunctie van een vijfassige robot.

Waarom is een vijfassige robot nodig? Kruislingse positioneringomkering: Bij tweekleurig spuitgieten moet het eerste gegoten onderdeel uit matrijs A worden verwijderd, 90° tot 180° worden gedraaid en vervolgens in matrijs B worden geplaatst voor de tweede injectie. Drie-assige robots kunnen alleen lineaire verplaatsingen uitvoeren en kunnen de omkeringsactie niet voltooien. Geforceerde omkering zou leiden tot krassen op het onderdeel of botsingen tussen matrijsholtes;
Samenwerkingsvereisten voor meerdere stations: Sommige meerkleurige spuitgietproductielijnen vereisen de gelijktijdige uitvoering van "onderdeelverwijdering + aanspuiting + visuele inspectie". De ZHIYI vijf-assige robot kan een 360° rotatie-inspectie van het gegoten onderdeel uitvoeren via de A-as (rotatie rond de Z-as) en een nauwkeurige aanspuiting via de B-as (rotatie rond de X-as), waardoor extra apparatuur overbodig is.
Hoge snelheidsaanpassingsvermogen: De spuitgietcyclus van tweekleurige spuitgietmachines is doorgaans korter dan 15 seconden. De reactiesnelheid van het servosysteem van de ZHIYI vijfassige robot is 50% sneller dan die van een drieassige robot, waardoor het rotatieritme van de snel bewegende matrijsframes wordt nageleefd en productiestilstand wordt voorkomen.

Belangrijkste punten voor kopers:
Kies een vijfassige robot die "lineaire-as + roterende-as koppeling debuggen" ondersteunt. ZHIYI biedt laserpositioneringskalibratieservices om ervoor te zorgen dat de bewegingen van de roterende as en het matrijsframe gesynchroniseerd zijn. Het aantal matrijsproeven kan worden teruggebracht van het industriegemiddelde van 15 keer tot maximaal 8 keer, waardoor de kosten voor matrijsproeven aanzienlijk worden verlaagd.

III. Spuitgietproces voor complex gevormde onderdelen: Multidirectionele verwijdering van onderdelen en kraspreventie, vijf-assige bewerking is de "veiligheidsbasislijn"

Het spuitgieten van complex gevormde onderdelen omvat producten zoals autobumpers (gebogen structuren), medische katheters (dunwandig en onregelmatig gevormd) en lichtgewicht onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart (holle constructies). De matrijsstructuur van deze onderdelen is complex en het verwijderingspad moet concave en convexe structuren vermijden en krassen op het oppervlak voorkomen (zoals op de lak van autobumpers). Het "vaste lineaire pad" van een drie-assige robot is hiervoor volstrekt ontoereikend.

Waarom is een vijfassige robot nodig? Flexibele routeplanning voor het verwijderen van onderdelen: Onregelmatig gevormde onderdelen vereisen vaak "kantelen en roteren om obstakels te vermijden" bij het verwijderen uit de matrijs (bijvoorbeeld medische katheters die onder een hoek van 45° moeten worden verwijderd om vervorming van de buiswand te voorkomen). De vijfassige robot van ZHIYI kan "handmatige trajecten voor het verwijderen van onderdelen" simuleren door middel van meerassige coördinatie, waardoor botsingen met uitstekende delen van de matrijsholte worden vermeden;
Balans tussen hoog draagvermogen en hoge precisie: Grote, onregelmatig gevormde onderdelen zoals autobumpers kunnen 10-20 kg wegen. De vijfassige robots van ZHIYI (zoals de WKG-serie) hebben een maximaal draagvermogen van 50 kg met behoud van een positioneringsnauwkeurigheid van ±0,05 mm, waarmee het industriële probleem van "zware lasten die gevoelig zijn voor trillingen en hoge precisie die onvoldoende draagvermogen vereist" wordt opgelost.
Vereisten voor oppervlaktebescherming: Het oppervlak van sommige onregelmatig gevormde onderdelen (zoals transparante medische katheters) mag geen krassen vertonen. De vijfassige robot van ZHIYI, uitgerust met een op maat gemaakte vacuümzuignap (gemaakt van zacht siliconenmateriaal), kan de contacthoek van de zuignap aanpassen door middel van de rotatieas, waardoor een gelijkmatige druk tijdens het verwijderen van het onderdeel wordt gegarandeerd.

Toepassingsvoorbeeld uit de industrie:
Nadat een Europese fabrikant van auto-onderdelen de vijfassige robot van ZHIYI in gebruik nam, daalde het percentage krassen op autobumpers tijdens het verwijderen van onderdelen van 12% naar 0,5%, nam de dagelijkse productiecapaciteit met 40% toe en daalden de arbeidskosten met 30% (wat aansluit bij ZHIYI's kernvoordeel van "30% kostenbesparing door automatisering").

IV. Hogesnelheids-precisiespuitgietproces: snelle onderdelenafvoer en kwaliteitscontrole voor dunwandige onderdelen, vijfassige bewerking is de sleutel tot efficiëntie.

Hogesnelheidsprecisie-spuitgieten produceert voornamelijk producten zoals dunwandige voedselverpakkingen, wegwerpspuiten en elektronische connectoren. De kenmerken ervan zijn "korte spuitgietcyclus (5-10 seconden), dunne kunststofonderdelen (0,1-0,5 mm) en grote series", wat extreem hoge "snelheid + precisie + stabiliteit" van de robot vereist. Drie-assige robots voldoen niet aan de eisen voor reactiesnelheid en positioneringsnauwkeurigheid.

Waarom is een vijfassige robot nodig? Aanpassing aan ultrakorte cyclustijden: De spuitgietcyclus voor dunwandige voedselverpakkingen duurt slechts 6 seconden. De lineaire bewegingssnelheid van een drieassige robot kan het openings- en sluitritme van de matrijs niet bijhouden, wat gemakkelijk kan leiden tot "vertraging bij het verwijderen van onderdelen → stilstand van de productielijn"; de servomotor van de vijfassige robot van ZHIYI heeft een maximale snelheid van 3000 tpm en de snelheid waarmee onderdelen worden verwijderd is 60% hoger dan bij een drieassige robot, waardoor "onderdelen direct na het openen van de matrijs kunnen worden verwijderd";
Antivervorming van dunwandige onderdelen: Het verwijderen van dunwandige onderdelen (zoals wegwerpspuitcilinders) met een dikte van 0,1 mm vereist nauwkeurige controle van kracht en hoek. Het "harde contact" bij het verwijderen van onderdelen met een drie-assige robot leidt gemakkelijk tot vervorming van het plastic onderdeel. De vijf-assige robot van ZHIYI past de hoek voor het verwijderen van het onderdeel aan via een roterende as en bewaakt de kracht in realtime met een druksensor, waardoor de vervormingsgraad wordt teruggebracht tot minder dan 0,3%.
Online kwaliteitscontrole: Bij snelle productie is gelijktijdige controle van de afmetingen van kunststof onderdelen essentieel. De vijfassige robot van ZHIYI kan worden uitgerust met een vision-inspectiesysteem, dat de kunststof onderdelen 360° roteert met behulp van de draaias. Dit maakt een geïntegreerd proces mogelijk van "onderdeel verwijderen + inspecteren + sorteren", waardoor extra inspectiestations overbodig worden en er ruimte in de werkplaats wordt bespaard.

Voordelen op het gebied van energiebesparing en naleving van regelgeving:
De vijfassige robot van ZHIYI voldoet aan de ISO9001- en CE-certificering. Het servosysteem maakt gebruik van energieterugwinningstechnologie, waardoor 30% tot 50% meer energie wordt bespaard dan bij traditionele drieassige robots. Hiermee voldoet de robot aan de milieuregelgeving van de EU, Noord-Amerika en andere regio's, en is hij geschikt voor de productiebehoeften van wereldwijde afnemers.

Samenvatting: Vijfassige robots zijn geen "upgrade-optie", maar eerder de "instapvereiste" voor deze processen.

Voor de vier belangrijkste spuitgietprocessen – in-mold labeling, twee-/meerkleurig spuitgieten, complexe onregelmatige onderdelen en hogesnelheidsprecisiespuitgieten – is een vijfassige servorobot geen "optionele apparatuur", maar een "noodzakelijk hulpmiddel" om productie-efficiëntie, productkwaliteit en beheersbare kosten te garanderen. Hoewel de initiële investering in vijfassige apparatuur iets hoger ligt dan bij drieassige robots, kan deze binnen 6-12 maanden worden terugverdiend door een lager afvalpercentage (1,2% versus 6%), besparing op arbeidskosten (2-3 personen per lijn) en een verhoogde productiecapaciteit (meer dan 40%). ZHIYI (Zhiyi Intelligent) is een wereldwijde leverancier van automatiseringsoplossingen voor spuitgieten, met 13 octrooien en meer dan 500 projecten wereldwijd. Hun vijfassige servorobotarmen bieden oplossingen op maat, afgestemd op de procesvereisten van de klant (zoals het type insert en de afmetingen van het kunststofonderdeel), de beschikbare werkplaatsruimte (zoals de lay-out van de spuitgietmachines) en de beoogde productiecapaciteit. Ze bieden ook fabrieksdemonstraties, operationele trainingen en wereldwijde after-sales support.