Selecția roboților: un studiu de caz al roboților cu cinci axe în turnarea prin injecție a carcasei de motor pentru vehicule cu energie nouă

Selecția roboților: un studiu de caz cu cinciAxis Robots în turnarea prin injecție a carcasei de motor pentru vehicule cu energie nouă

Dezvoltarea rapidă a industriei vehiculelor cu energie nouă a dus la cerințe de producție din ce în ce mai stricte pentru componentele de bază turnate prin injecție, cum ar fi carcasele motoarelor. Precizia ridicată, consistența ridicată și eficiența ridicată a producției au devenit standarde stringente, făcând ca roboții tradiționali cu trei axe să fie insuficienți pentru procesele complexe de turnare. Roboții servo cu cinci axe, cu legătura lor flexibilă multi-axe și controlul poziționării de înaltă precizie, au devenit echipamente automatizate de bază în producția de turnare prin injecție a carcaselor motoarelor vehiculelor cu energie nouă. Acest articol va analiza logica de selecție a roboților cu cinci axe, pornind de la punctele dificile ale producției de turnare prin injecție a carcaselor motoarelor vehiculelor cu energie nouă și va oferi o referință adecvată pentru companiile de turnare prin injecție, bazată pe cazuri practice de aplicare.

I. Turnarea prin injecție a carcasei motoarelor vehiculelor cu energie nouă: De ce au devenit roboții cu cinci axe o necesitate?

Indiferent dacă sunt fabricate din materiale plastice inginerești sau din materiale compozite metalice turnate prin injecție, carcasele motoarelor vehiculelor energetice noi se caracterizează prin structuri neregulate, precizie dimensională ridicată și dificultăți de demulare. Simultan, timpul de ciclu de producție solicitant, conform cerințelor de producție în masă, dictează cerințele de bază pentru roboți, acesta fiind motivul principal pentru care roboții cu cinci axe înlocuiesc echipamentele tradiționale.

Complexitatea procesului de turnare necesită operare multidimensională: Carcasele motorului, proiectate pentru a găzdui ansamblul motorului, încorporează adesea structuri complexe, cum ar fi aripioare de disipare a căldurii, cleme de montare și găuri de poziționare. Matrițele prezintă frecvent mecanisme de extragere a miezului și de ejecție în unghi. Roboții cu trei axe pot realiza doar mișcare liniară de-a lungul axelor X/Y/Z, ceea ce îi face incapabili să efectueze îndepărtarea în unghi a pieselor sau ajustări ale poziției în mai multe unghiuri și predispuși la interferențe cu componentele matriței. În schimb, roboții cu cinci axe, cu axele lor rotative sincronizate, pot realiza o funcționare la 360° fără unghiuri moarte, evitând cu ușurință structurile matriței pentru a realiza o îndepărtare precisă a pieselor.

Cerințele de precizie dictează standarde înalte de poziționare: Toleranțele dimensionale ale carcaselor motoarelor vehiculelor energetice noi trebuie controlate în limita micrometrilor, cu cerințe stricte de coaxialitate, paralelism și alte toleranțe geometrice. Nerespectarea acestor cerințe va afecta direct precizia ansamblului motorului și stabilitatea operațională. Servo-roboții cu cinci axe ating o precizie de repetabilitate de ±0,05 mm. Combinată cu funcționarea lină a unui sistem de servo-acționare, aceasta evită eficient denivelările și abaterile de poziție în timpul îndepărtării și plasării pieselor, asigurând consecvența produsului.

Adaptare de înaltă eficiență la cerințele producției de masă: Producția la scară largă a vehiculelor cu energie nouă necesită funcționarea continuă 24 de ore din 24 a turnării prin injecție a carcasei motorului. Un sistem cu cinci axe Robotul poate integrează procese multiple, cum ar fi separarea porților, inspecția produselor și stivuirea paleților, eliminând necesitatea intervenției manuale. Timpul unui singur ciclu poate fi redus la 8 secunde, crescând eficiența cu peste 60% în comparație cu producția manuală, reducând în același timp semnificativ costurile cu forța de muncă și ratele de rebut.

Adaptabilitate la medii de turnare la temperaturi ridicate: Carcasele motoarelor utilizează adesea materiale plastice inginerești rezistente la temperaturi ridicate, cum ar fi PPS și PA66. Temperatura suprafeței produsului este ridicată în timpul demulării. Un robot cu cinci axe poate fi echipat cu cleme flexibile rezistente la temperaturi ridicate și dispozitive de izolare termică pentru a preveni deteriorarea produsului cauzată de deformarea la temperaturi ridicate a clemelor în timpul îndepărtării pieselor. De asemenea, permite îndepărtarea automată continuă a pieselor, rezolvând problemele de siguranță asociate cu operațiunile la temperaturi ridicate în timpul îndepărtării manuale a pieselor.

II. Turnarea prin injecție a carcasei motorului pentru vehicule cu energie nouă: Considerații cheie de selecție pentru roboții cu cinci axe

Având în vedere caracteristicile de producție ale carcaselor de motoare pentru vehiculele cu energie nouă, selecția unui robot cu cinci axe ar trebui să se concentreze pe cinci dimensiuni principale: capacitatea de încărcare, precizia de poziționare, flexibilitatea mișcării, capacitatea de integrare a proceselor și stabilitatea. Simultan, acesta ar trebui personalizat în funcție de specificațiile reale ale matriței, tonajul mașinii de turnare prin injecție și timpul ciclului de producție. Criteriile specifice de selecție sunt următoarele:

1. Capacitate de încărcare: Potriviți greutatea produsului + greutatea dispozitivului de fixare, cu o marjă de siguranță

Greutatea carcasei motorului variază în funcție de modelul și designul vehiculului. O singură carcasă de motor pentru un vehicul de pasageri de dimensiuni mici, cu energie nouă, cântărește aproximativ 1-3 kg, în timp ce modelele de vehicule comerciale pot ajunge la 5-8 kg. Atunci când se selectează un robot cu cinci axe, sarcina nominală a acestuia trebuie să acopere greutatea produsului + greutatea dispozitivului personalizat, cu o marjă de siguranță de cel puțin 50% pentru a evita vibrațiile și abaterile de precizie datorate încărcării insuficiente în timpul mișcării de mare viteză. De exemplu, pentru o carcasă de motor de 3 kg, se recomandă selectarea unui robot cu cinci axe cu o sarcină nominală ≥ 8 kg. Dacă se integrează dispozitive de inspecție vizuală și de forfecare a porților, capacitatea de încărcare trebuie crescută în continuare.

2. Precizie de poziționare: Repetabilitate ≤ ±0,05 mm, adaptându-se la cerințele de toleranță geometrică.

Cerințele de coaxialitate și precizie pozițională ale carcasei motorului determină direct standardul de precizie al robotului. Indicatorii de selecție a miezului ar trebui să se concentreze pe repetabilitate și precizia poziționării pe traiectorie. Repetabilitatea trebuie să fie ≤ ±0,05 mm pentru a asigura poziții consistente de plasare și preluare de fiecare dată. Simultan, ar trebui selectat un robot cu cinci axe echipat cu o scală liniară de înaltă precizie și un sistem de servomotorizare pentru a obține un control precis al vitezei în timpul mișcării, evitând abaterea produsului cauzată de opriri bruște sau accelerații.

3. Flexibilitate a mișcării: Deplasarea și viteza axei rotative sunt adaptate structurii matriței.

Viteza de deplasare și de rotație a axelor A/C (axelor de rotație) ale robotului cu cinci axe sunt cruciale pentru adaptarea la structura matriței. Pentru matrițele cu carcasă de motor cu ejectoare multiple înclinate și mecanisme de tragere a miezului, unghiul de rotație al axei A trebuie să fie ≥ ±180°, iar unghiul de rotație al axei C trebuie să fie de 360° fără unghiuri moarte. Simultan, viteza de rotație trebuie să fie reglabilă pentru a satisface nevoile de producție de poziționare lentă și accelerare rapidă, asigurând precizia în timpul preluării fără a afecta ciclul de producție.

4. Capacitate de integrare a proceselor: Suportă conectarea mai multor procese, reducând investițiile în echipamentele liniei de producție

Un robot cu cinci axe de înaltă calitate trebuie să posede capacități puternice de integrare a proceselor, integrând direct funcții precum tăierea automată a porții, inspecția inițială a aspectului produsului, plasarea automată a tăvilor și alimentarea cu materii prime. Conectarea multi-proces poate fi realizată printr-un sistem de control programabil. De exemplu, după recuperarea carcasei motorului, efectorul final al robotului poate tăia cu precizie poarta, apoi poate trimite produsul la stația de inspecție pentru inspecția dimensională inițială. Produsele calificate sunt introduse direct în tăvi, în timp ce produsele necalificate sunt sortate automat, realizând operațiuni integrate de „recuperare-procesare-inspecție-sortare”, scurtând semnificativ fluxul de lucru al liniei de producție.

5. Stabilitate și protecție: Adaptabil la mediile de producție industrială, îndeplinind cerințele de funcționare 24 de ore din 24.

Liniile de producție de turnare prin injecție pentru carcasele de motoare funcționează de obicei continuu timp de 24 de ore, ceea ce face ca rigiditatea structurală și nivelul de protecție al brațului robotic să fie cruciale. Corpul trebuie să fie construit din oțel de înaltă rigiditate pentru a preveni deformarea structurală cauzată de mișcarea prelungită la viteză mare; nivelul de protecție trebuie să atingă IP54 sau mai mare pentru a rezista la coroziunea cauzată de praf, ulei și umiditate din atelierul de turnare prin injecție; de ​​asemenea, ar trebui să fie echipat cu autodiagnosticare a defecțiunilor, protecție la oprire de urgență și funcții anti-coliziune a matriței, permițând oprirea imediată în caz de anomalii pentru a preveni deteriorarea echipamentelor și matrițelor și pentru a asigura funcționarea continuă a liniei de producție.

6. Adaptabilitate: Integrare perfectă cu mașinile și matrițele de turnare prin injecție

Atunci când selectați un robot, asigurați-vă o integrare perfectă cu tonajul mașinii de turnare prin injecție existente și cu specificațiile matriței. Pentru mașinile de turnare prin injecție mari, de 800T și mai mult, se recomandă alegerea unui robot servo cu cinci axe, de mare putere, cu un braț extins, pentru a îndeplini cerințele de cursă de îndepărtare a pieselor ale matrițelor mari. Simultan, sistemul de control al robotului trebuie să permită comunicarea semnalelor cu mașina de turnare prin injecție și matriță, permițând conectarea în timp real a semnalelor de finalizare a injecției, semnalelor de îndepărtare a pieselor de către robot și semnalelor de deschidere/închidere a matriței pentru a evita timpul de așteptare între dispozitive.

III. Turnarea prin injecție a carcasei de motor pentru vehicule cu energie nouă: un studiu de caz al aplicației brațului robotic cu cinci axe

Contextul cazului: Un producător de componente de bază pentru vehicule cu energie nouă este specializat în turnarea prin injecție a carcasei de motor pentru vehicule de pasageri cu energie nouă. Produsele sunt fabricate din plastic ingineresc PPS, cântărind 2,8 kg fiecare, cu o toleranță dimensională cerință de ±0,03 mm. Modelul de producție original utiliza un braț robotic pe trei axe plus asistență manuală, care suferea de probleme precum interferențe la manipularea pieselor, rată ridicată de rebuturi (aproximativ 5%) și ciclu de producție lent (15 secunde pe ciclu). Pentru a satisface cererea de producție de 500.000 de unități pe an, a fost introdus un braț robotic servo cu cinci axe și braț dublu ZHIYI pentru a moderniza linia de producție.

Selecție și potrivire

Pe baza caracteristicilor produsului și a cerințelor de producție, a fost selectat în cele din urmă robotul servo cu cinci axe și brațe duble personalizate de la ZHIYI. Configurația sa principală este următoarea:
Sarcină nominală: 10 kg, cu o marjă de siguranță suficientă, capabilă să găzduiască corpuri de iluminat flexibile rezistente la temperaturi ridicate și dispozitive de forfecare a porților;
Repetabilitate: ±0,03 mm, îndeplinind cerințele de toleranță la nivel de microni ale produsului;
Unghiul de rotație al axei A/C: axa A ±180°, axa C 360°, adaptabil la structurile de ejecție înclinate ale matriței și la cele de extragere a miezului, realizând o îndepărtare înclinată a pieselor fără interferențe;
Integrarea proceselor: Integrează funcțiile de tăiere automată a porților, inspecție inițială prin viziune CCD și plasare automată a tăvilor, realizând integrarea multi-proces;
Compatibilitate cu mașina de turnare prin injecție: mașina de turnare prin injecție de dimensiuni mari, de 800T, brațul extins îndeplinește cerințele cursei de îndepărtare a piesei din matriță, iar sistemul de control se integrează perfect cu mașina de turnare prin injecție.

Rezultatele aplicației

Eficiență de producție semnificativ îmbunătățită: timpul unui singur ciclu a fost redus de la 15 secunde la 9 secunde, capacitatea orară a crescut cu 66,7%, iar funcționarea continuă 24 de ore din 24 poate atinge o producție anuală de 600.000 de unități, depășind obiectivele de producție;
Rată de deșeuri semnificativ redusă: Poziționarea de înaltă precizie și funcționarea stabilă a brațului robotic cu cinci axe rezolvă complet problemele coliziunilor pieselor și ale abaterilor de poziție în timpul manipulării pieselor, reducând rata de deșeuri de la 5% la 0,8%, reducând semnificativ risipa de material;
Costuri optimizate ale forței de muncă: Numărul de lucrători pe linie de producție a fost redus de la 3 la 1 (responsabil doar pentru monitorizarea echipamentelor), reducând costurile cu forța de muncă cu 66%. Combinate cu funcționarea 24 de ore din 24, economiile anuale ale costurilor cu forța de muncă depășesc un milion de yuani;
Modernizarea automată a liniei de producție: Realizează automatizarea completă a întregului proces, de la „turnare prin injecție - manipularea pieselor - forfecarea porților - inspecție - plasarea tăvilor”, fără intervenție umană. Consistența produsului atinge 99,9%, îndeplinind standardele de aprovizionare ale producătorilor de echipamente originale pentru vehicule cu energie nouă;
Stabilitate excelentă a echipamentului: Echipamentul este echipat cu un sistem de protecție IP55 și funcție de autodiagnosticare a defecțiunilor, iar rata de defecțiune a echipamentului în timpul funcționării continue de 24 de ore este mai mică de [procent lipsă] 0,5%, asigurând funcționarea eficientă a liniei de producție.

Valoarea fundamentală a studiului de caz: Acest studiu de caz validează pe deplin adecvarea roboților cu cinci axe în producția de turnare prin injecție a carcasei motoarelor pentru vehicule cu energie nouă. Prin selecția personalizată și integrarea proceselor, nu numai că rezolvă punctele slabe ale modelelor de producție tradiționale, dar realizează și o triplă îmbunătățire a eficienței producției, a calității produsului și a controlului costurilor, oferind o soluție de automatizare replicabilă pentru producția la scară largă de componente turnate prin injecție pentru vehicule cu energie nouă.

IV. Evitarea concepțiilor greșite cheie în selecția roboților cu cinci axe

În selectarea roboților cu cinci axe pentru turnarea prin injecție a carcaselor motoarelor vehiculelor cu energie nouă, multe companii cad cu ușurință în capcana „selectării exclusive a parametrilor” și a „alegerii orbești a celor mai scumpe”. Concepțiile greșite comune care duc la nepotrivirea echipamentelor cu nevoile de producție și la costuri risipitoare pot fi evitate. Iată punctele cheie pentru a evita aceste capcane:

Evitați să vă concentrați exclusiv pe parametri fără a lua în considerare compatibilitatea reală: Unele companii urmăresc orbește o capacitate de încărcare mare și o precizie ridicată, neglijând cerințele reale ale specificațiilor matriței și tonajul mașinii de turnare prin injecție. De exemplu, utilizarea unui robot de mare putere cu cinci axe pentru o matriță mică nu numai că crește investiția în echipamente, dar afectează și timpul ciclului de producție din cauza cursei excesive.

Evitați neglijarea capacităților de integrare a proceselor: Chiar dacă este selectat doar un robot cu cinci axe cu o singură funcție de preluare a pieselor, acesta trebuie totuși combinat cu alte echipamente pentru a finaliza procese precum tăierea porților și inspecția, ceea ce nu reușește să realizeze integrarea liniei de producție și, în cele din urmă, necesită investiții suplimentare.

Evitați neglijarea serviciilor post-vânzare și a asistenței tehnice: Depanarea și întreținerea roboților cu cinci axe necesită o echipă tehnică profesionistă. Atunci când selectați un robot, acordați atenție rețelei globale de servicii post-vânzare a furnizorului și asistenței pentru instruire tehnică pentru a asigura întreținerea și depanarea la timp chiar și la bazele de producție din străinătate.

Evitați neglijarea compatibilității și scalabilității echipamentelor: Noile produse pentru vehicule energetice sunt actualizate rapid, iar designul carcasei motorului se schimbă și el în consecință. Atunci când selectați un robot, alegeți unul cu o programabilitate puternică și o înlocuire flexibilă a efectorului final pentru a satisface nevoile de producție după modernizarea produsului și pentru a evita investițiile secundare în echipamente. V. Concluzie Producția de carcasă de motor pentru vehicule energetice noi prin turnare prin injecție a îmbunătățit cerințele pentru echipamentele de automatizare de la „manipularea simplă a pieselor” la „precizie ridicată, eficiență ridicată și integrare”. Roboții servo cu cinci axe, cu flexibilitatea lor de conectare multi-axe, controlul poziționării de înaltă precizie și capacitățile puternice de integrare a proceselor, au devenit soluția optimă în acest domeniu. În timpul procesului de selecție, companiile trebuie să se concentreze pe trei aspecte principale: caracteristicile produsului, nevoile de producție și specificațiile matriței. Potrivirea personalizată ar trebui efectuată din dimensiuni precum capacitatea de încărcare, precizia poziționării și flexibilitatea mișcării. În același timp, ar trebui evitate capcanele de selecție și ar trebui aleși furnizori cu capacități tehnice puternice și servicii post-vânzare complete.

ZHIYI, în calitate de furnizor profesionist de echipamente în domeniul automatizării industriale, are o vastă expertiză în cercetare și dezvoltare și producția de servo-roboți pentru mașini de turnare prin injecție. Poate oferi soluții personalizate de roboți pe cinci axe în funcție de diferitele nevoi de producție ale carcasei motoarelor pentru vehicule cu energie nouă, oferind un serviciu complet pe parcursul întregului proces, de la selecție și proiectare, fabricarea echipamentelor, punerea în funcțiune la fața locului până la asistența post-vânzare. Acest lucru ajută companiile de turnare prin injecție să finalizeze modernizările de automatizare și să corespundă nevoilor de producție la scară largă ale industriei vehiculelor cu energie nouă.

#robot cu 5 axe #Carcasă motor vehicul energetic nou #Robot servo pentru mașină de turnare prin injecție #Selecție robot #Selecție robot de turnare prin injecție carcasă motor vehicul energetic nou #Scaz de aplicație robot servo cu 5 axe #Robot cu 5 axe pentru turnare prin injecție carcasă motor #Robot cu 5 axe 800T pentru mașină de turnare prin injecție #Robot de turnare prin injecție carcasă motor PPS