微成型機在現(xiàn)有自動化平臺上規(guī)?；a，提高產量

中國注塑網

[size=1.25]EtherCAT 和基于 PC 的自動化幫助 Mold Hotrunner Solutions 將 M3 閥式澆口注塑機從 8 個型腔擴大到 32 個型腔，具有高重復性和零浪費。

詹姆斯無花果 | 2021 年 10 月 21 日

無論零件的大小或塑料的類型，影響注塑產品質量的三個主要因素——壓力、溫度和時間。位于安大略省喬治城的Mold Hotrunner Solutions (MHS) 于 2016 年推出時為 M3 微型成型機優(yōu)化了這些參數(shù)。這種交鑰匙、零浪費的注塑成型系統(tǒng)為醫(yī)療設備和電子產品制造商提供了新的功能。內部開發(fā)的系統(tǒng)（包括 Rheo-Pro 熱流道噴嘴和 ISOKOR 成型技術）使 M3-D08 機器能夠高效、精確地生產輕至 1.3 毫克的直接澆口微型零件。

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借助 Rheo-Pro 熱流道噴嘴和 ISOKOR 技術，MHS 的 M3 微型成型機高效且高精度地生產輕至 10 毫克的直接澆口微型零件。

“我們創(chuàng)造了一種新的注塑成型工藝，以滿足其他機器制造商無法滿足的需求，”MHS 創(chuàng)始人 Harald Schmidt 說?！癕3 是第一個在可測量和可重復的過程中生產高質量微型零件的注塑成型系統(tǒng)?！?然而，該公司看到了進一步提高能力的機會。2020年，MHS開始將M3從8個微型零件腔的單個模塊擴展到四個8個模塊，實現(xiàn)更高速度的32腔版本。新的 ALPHA M3-D32 結合了機器人技術和先進的控制系統(tǒng)，可在不影響質量的情況下實現(xiàn)更高的吞吐量。

靈活的自動化技術使 MHS 能夠優(yōu)化其產品組合中的 M3 和其他產品。MHS 為包裝、汽車、建筑和消費品行業(yè)的各種尺寸零件提供解決方案。MHS 成立于 2002 年，創(chuàng)造了創(chuàng)新的注塑機和熱流道系統(tǒng)，以提高生產力、零件質量和環(huán)境影響。該公司總部位于加拿大，作為 Westfall Technik 家族的一員，在全球范圍內開展業(yè)務。

用可靠的流程解決質量問題

在設計 M3 時，MHS 致力于消除注塑成型工藝中的許多長期存在的缺陷。傳統(tǒng)上，該過程始于塑料顆粒從料斗落入管狀桶中。螺旋進料器將顆粒向前移動，桶外的加熱器將它們熔化。塑料在到達噴嘴注入模具之前達到所需的溫度和粘度。與傳統(tǒng)的注塑成型不同，熱流道使用閥門澆口和內部熱澆口來減少成型后回收或丟棄的無用塑料廢料的數(shù)量。然而，它們并沒有完全消除廢料，只有一些塑料可以被磨碎并重復使用。

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Beckhoff AL2815 和 AL2412 直線伺服電機提供垂直和水平運動以快速、高精度地洗模。

最初的八腔 M3 必須確保每次開模時都能出現(xiàn)完美的零件。該機器需要協(xié)調的水平和垂直運動，以在幾分之一秒內以 10 微米的精度洗牌一個 500 磅重的模具。這些挑戰(zhàn)使得設計一臺簡單地保持準確的壓力、溫度和時間參數(shù)并具有可重復性的機器變得非常困難。當團隊在 2020 年擴大機器規(guī)模時，保持這些精密運動和熱流道能力變得更加關鍵。

縮小吞吐量和質量之間的差距

MHS 于 2016 年向Beckhoff Automation尋求新的控制解決方案，并在 2016 年推出了最初的 M3，并且能夠使用相同的控制架構來設計 32 腔系統(tǒng)?！癇eckhoff 自 2012 年以來一直與 MHS 合作，當時它需要更高的自動化、網絡和遠程訪問功能，”Beckhoff 加拿大區(qū)域銷售經理 Paul Pierre 說。M3 通過在 Beckhoff C6920 工業(yè) PC (IPC) 上運行的多種解決方案來實現(xiàn)這些目標。這款控制柜 IPC 擁有一個四核 Intel Core i7 處理器?！癈6920 IPC 為我們提供了一個強大的平臺來實現(xiàn)所有需要的功能，這幾乎是傳統(tǒng) PLC 無法實現(xiàn)的，”MHS 自動化工程師高級 Amir Abbas Shoraka 解釋道。

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配備 Intel Core i7 處理器的 Beckhoff C6920 控制柜 IPC 為擴展 M3 機器提供了充足的動力。

M3 具有用于 HMI 硬件的寬屏 CP3921 控制面板。這款 21.5 英寸多點觸控顯示屏使 MHS 能夠重新配置控制界面，以更好地適應微成型工藝。據(jù) MHS 工程經理 Kai Thielen 介紹，結合 C6920 IPC，MHS 可提供具有更多記錄器變量和更智能用戶界面的 HMI?！按笃聊粸橛脩艚缑婧透倪M的操作員培訓提供了高透明度。我們在 HMI 軟件布局中開發(fā)了自己的功能。我們沒有效仿其他注塑機供應商的做法——我們想要更容易理解和更透明的東西，”Thielen 說。

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MHS 選擇了 Beckhoff 的 21.5 英寸 CP3921 多點觸控控制面板，為操作員提供更高的透明度和可用性。

TwinCAT 3 自動化軟件的系統(tǒng)開放性為 M3 提供了最佳的工程平臺?；?PC 的開放式控制平臺可通過所有 IT 標準和其他工業(yè)供應商的硬件進行有效通信。加上輕松的遠程訪問，TwinCAT 允許 MHS 通過電子郵件發(fā)送記錄器數(shù)據(jù)，還可以在云中存檔，因為許多最終用戶不希望授予網絡訪問權限。大多數(shù)微成型最終用戶更喜歡將數(shù)據(jù)存儲在本地，而不是將機器連接到云端。然而，數(shù)據(jù)采集解決方案是提供優(yōu)質技術支持和流程改進的關鍵。

實時網絡使流程保持移動

EtherCAT 工業(yè)以太網系統(tǒng)為復雜的運動架構提供實時通信。由于微型零件使用的塑料很少，因此很難在不損壞材料的情況下保持加工溫度。MHS 工藝直到塑料熔體到達閥澆口之前才將塑料熔體加熱到加工溫度，這延長了塑料的工作時間并顯著減少了浪費。

TwinCAT 中的 EL3314 四通道熱電偶輸入 EtherCAT 端子和 TF4110 溫度控制軟件使實施成為可能。MHS 使用了 14 個加熱器，公差要求為 ±0.1°C。EL3314 和溫度控制軟件給出了極好的結果。Beckhoff 伺服驅動器還包括 AX5721 編碼器接口卡，以支持高分辨率 Heidenhain 線性編碼器。對于 I/O 和驅動器安全，TwinSAFE 技術控制安全鎖、急停和安全斷開扭矩選項 (STO)。

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MHS 利用一系列 EtherCAT I/O 端子通過 TwinSAFE 進行溫度控制、編碼器接口和功能安全等功能。

為了管理模具的運動要求，Beckhoff 的 AX5000 伺服驅動器為用于水平運動的 AL2815 直線伺服電機和用于垂直運動的 AL2412 直線伺服電機提供動力?！叭绻麤]有 EtherCAT 在 I/O 和驅動器中的實時功能，就不可能快速達到 10 微米的精度，”Craig 解釋說。32 腔版本還增加了一個側入式高速機器人，它以 0.4 毫秒的速度移動 1,000 毫米，然后再移動 0.4 毫秒。AX5000 驅動器和兩個 AM8042 伺服電機以及一個外部電阻器使這成為可能?！霸搼贸绦虻膹碗s運動控制架構需要密切協(xié)作，尤其是在調整線性軸時，”Pierre 補充道?！霸谡麄€過程中一起工作讓我們與 MHS 的工程師建立了穩(wěn)固的關系?！?/font>

無浪費地制造數(shù)千個微型零件

Beckhoff 技術支持 MHS 開創(chuàng)的塑料行業(yè)解決方案，包括最初的 M3 和放大版本?！癇eckhoff 基于 PC 的自動化幫助我們實現(xiàn)了動態(tài)線性運動曲線的精確度、通過電子郵件發(fā)送日志以防止故障、連接到云以及與第三方設備（如相機和樹脂干燥器）通信，”Shoraka 說。最重要的是，MHS 實現(xiàn)了精確的加熱器控制曲線，以在零件注射過程中達到并保持塑料的工作溫度和循環(huán)質量控制。特別是在 ALPHA M3-D32 中，62 個加熱器控制器工作在一個控制平臺中，以 5 毫秒的周期控制移動軸和機器操作邏輯。“除了機器人，M3 在機器上提供一些智能處理以及用于零件檢查和模具安全的視覺系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過 EtherCAT 聯(lián)網。我們使用同樣強大的基于 PC 的機器控制器做到了這一點，而沒有任何性能損失。” 基于 MHS 通過 EtherCAT 取得的成功，該公司加入了 EtherCAT 技術集團，該集團是最大的現(xiàn)場總線用戶集團，擁有 6,000 多名成員。

最初的 M3 機器已經超過了行業(yè)標準，在一個工作日內平均生產 170,000 個微型零件，零浪費。例如，如果零件重 10 毫克，則需要正好 1 公斤的塑料顆粒來生產整個運行。即使使用 PEEK 和其他高溫材料，M3 也能實現(xiàn)這一效率，同時保持質量標準?！皬?2016 年的第一臺 M3 機器開始，該零件的原型參數(shù)與大批量生產的加工參數(shù)保持一致，”Schmidt 說。

雖然 M3-D08 縮小了微成型的質量差距，但 ALPHA M3-D32 將此能力提高到無與倫比的產量水平，而不會影響其在壓力、溫度和時間方面的可重復性。M3 的機器運動、注射、冷卻、頂出和機器人技術可以實現(xiàn) 4 秒或更短的循環(huán)時間。這使擴大后的機器的日產量平均達到 690,000 個零件，是過去的四倍多。MHS 將繼續(xù)在這一領域進行創(chuàng)新，為不同的客戶提供高精度的塑料產品，努力確保微成型市場上的最高速度和質量。

ruhhuiik

我是來刷分的，嘿嘿

fatmjzil

我是個湊數(shù)的。。。

zkesedqm

沒看完~~~~~~ 先頂，好同志

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我搶、我搶、我搶沙發(fā)~