A kaliforniai székhelyű gyártó, az ACPT Inc. a gép beszállítójával együttműködve egy innovatív félautomata gyártósort hozott létre, amely automatikus száltekercselő géppel van felszerelve. #munkamenet #Automatizálás
Az ACPT szénszálas kompozit hajtótengelyeit számos iparágban használják. Fotó forrása, minden kép: Roth Composite Machinery
A kompozit anyagokat gyártó Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, Kalifornia, USA) évek óta elkötelezett a szénszálas kompozit hajtótengely-szénszál kompozit anyag vagy a nagy fémcső kialakítása mellett, amely összeköti a első és hátsó részek Meghajtórendszer a legtöbb jármű alatt. Bár eredetileg az autóiparban használták ezeket a többfunkciós alkatrészeket, széles körben használják a tengeri, kereskedelmi, szélenergia, védelmi, repülési és ipari alkalmazásokban is. Az évek során az ACPT folyamatosan nőtt a szénszálas kompozit hajtótengelyek iránti keresletben. Ahogy a kereslet tovább nőtt, az ACPT felismerte, hogy nagyobb számú, nagyobb gyártási hatékonyságú hajtótengelyt kell gyártani – hetente több száz azonos tengelyt –, ami új innovációkhoz vezetett az automatizálásban, és végül új létesítmények létrehozásához.
Az ACPT szerint a hajtótengelyek iránti megnövekedett kereslet oka, hogy a szénszálas hajtótengelyek a fém hajtótengelyekhez képest egyedülálló funkciókombinációval rendelkeznek, például nagyobb nyomatékkapacitást, nagyobb fordulatszámot, jobb megbízhatóságot, könnyebb súlyt és nagy ütés hatására viszonylag ártalmatlan szénszálra bomlik, és csökkenti a zajt, a vibrációt és a durvaságot (NVH).
Ezenkívül a hagyományos acél hajtótengelyekhez képest a jelentések szerint a személygépkocsik és teherautók szénszálas hajtótengelyei több mint 5%-kal növelhetik a járművek hátsó kerekeinek teljesítményét, főként a kompozit anyagok könnyebb forgó tömegének köszönhetően. Az acélhoz képest a könnyű szénszálas hajtótengely több ütést képes elnyelni, és nagyobb nyomatékkapacitással rendelkezik, ami több motorteljesítményt tud továbbítani a kerekekre anélkül, hogy a gumiabroncsok megcsúsznának vagy elválnának az útról.
Az ACPT kaliforniai gyárában sok éve gyárt szénszálas kompozit hajtótengelyeket izzószál tekercseléssel. A szükséges szintre való bővítéshez a létesítmények méretarányának növelése, a gyártóberendezések fejlesztése, valamint a folyamatellenőrzés és a minőségellenőrzés egyszerűsítése szükséges azáltal, hogy a humán technikusoktól a felelősséget a lehető legnagyobb mértékben az automatizált folyamatok felé tolják. E célok elérése érdekében az ACPT úgy döntött, hogy egy második gyártóüzemet épít, és azt magasabb szintű automatizálással látja el.
Az ACPT együttműködik az autóiparban, a védelmi, a tengerészeti és az ipari vevőkkel, hogy igényeiknek megfelelően tervezze meg a hajtótengelyeket.
Az ACPT az új gyártóüzemet Schofieldben (Wisconsin, USA) hozta létre, hogy minimalizálja a hajtótengely-gyártás megszakítását az új gyárak és gyártóberendezések tervezésének, építésének, beszerzésének és telepítésének 1,5 éves folyamata során, amelyből 10 hónapot az építőiparnak szentelnek. automatikus izzószál-tekercselő rendszerek szállítása és telepítése.
A kompozit hajtótengely gyártási folyamatának minden lépése automatikusan kiértékelésre kerül: a szál tekercselése, a gyantatartalom és a nedvesítés szabályozása, a kemencében történő kikeményedés (beleértve az idő- és hőmérsékletszabályozást), az alkatrészek eltávolítása a tüskéből, valamint az egyes lépések közötti feldolgozás. Költségvetési okok és az ACPT kevésbé állandó, mobil rendszerre való igénye miatt azonban, amely szükség esetén korlátozott számú K+F kísérletet tesz lehetővé, megtagadta a felső vagy a padlón álló portálautomatizálási rendszerek lehetőségként való alkalmazását.
Több beszállítóval folytatott tárgyalások után a végső megoldás egy kétrészes gyártási rendszer volt: egy 1-es típusú, kéttengelyes automatikus izzószál-tekercs, több tekercskocsival a Roth Composite Machinery-től (Stephenburg, Németország) Tekercselőrendszer; Ráadásul ez nem egy fix automatizált rendszer, hanem egy félautomata orsókezelő rendszer, amelyet a Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, USA) tervezett.
Az ACPT kijelentette, hogy a Roth izzószál-tekercselő rendszer egyik fő előnye és követelménye a bizonyított automatizálási képessége, amely lehetővé teszi, hogy két orsó egyidejűleg gyártson alkatrészeket. Ez különösen fontos, mivel az ACPT szabadalmaztatott hajtótengelye többszörös anyagcserét igényel. Annak érdekében, hogy minden egyes anyagcsere alkalmával automatikusan és manuálisan lehessen vágni, befűzni és visszakötni a különböző szálakat, a Roth Roving Cut and Attach (RCA) funkciója lehetővé teszi, hogy a tekercselőgép automatikusan cserélje az anyagokat a több gyártókocsin keresztül. A Roth gyantafürdő és szálhúzó technológia precíz szál-gyanta nedvesítési arányt is biztosíthat túltelítés nélkül, lehetővé téve a csévélő gyorsabb működését, mint a hagyományos csévélők anélkül, hogy túl sok gyantát pazarolna. A tekercselés befejezése után a tekercselőgép automatikusan leválasztja a tüskét és az alkatrészeket a tekercselőgépről.
Maga a tekercselési rendszer automatizált, de továbbra is a feldolgozás és a tüske mozgásának nagy részét hagyja az egyes gyártási lépések között, ami korábban manuálisan történt. Ez magában foglalja a csupasz tüskék előkészítését és a tekercselőgéphez való csatlakoztatását, a tüske és a felcsévélt részekkel történő áthelyezését a kemencébe, hogy megkeményítsék, a tüskét a kikeményedett részekkel együtt mozgatják, és az alkatrészeket eltávolítják a tüskéből. Megoldásként a Globe Machine Manufacturing Co. kifejlesztett egy olyan folyamatot, amely egy sor kocsit tartalmazott, amelyek a kocsin elhelyezett tüske elhelyezésére szolgálnak. A kocsiban lévő forgórendszer a tüskét úgy helyezi el, hogy az a csévélőbe és az elszívóba be- és ki lehessen mozgatni, és folyamatosan forogjon, miközben az alkatrészeket a gyanta átnedvesíti, és a kemencében kikeményíti.
Ezeket a tüskés kocsikat az egyik állomásról a másikra mozgatják két földre szerelt szállítókar segítségével – az egyik a tekercsen, a másik pedig az integrált elszívórendszerben van elhelyezve – a tüskével. A kocsi összehangoltan mozog, és a többi tengelyt az egyes folyamatokhoz. A kocsin lévő egyedi tokmány automatikusan rögzíti és elengedi az orsót, a Roth gép automatikus tokmányával összehangolva.
Roth kéttengelyes precíziós gyantatartály szerelvény. A rendszert két fő kompozit anyagok tengelyére tervezték, és egy erre a célra szolgáló anyagtekercselő kocsiba szállítják.
Ezen a tüskés átviteli rendszeren kívül a Globe két szárítókemencét is kínál. A kikeményedés és a tüskés extrahálás után az alkatrészeket egy precíz hosszúságú vágógépre szállítják, majd egy numerikus vezérlőrendszerrel dolgozzák fel a csővégeket, majd megtisztítják és présszerelvényekkel felhordják a ragasztót. A nyomatéktesztelés, a minőségbiztosítás és a termékkövetés a végfelhasználó ügyfelek számára történő csomagolás és szállítás előtt befejeződik.
Az ACPT szerint a folyamat fontos szempontja, hogy képes nyomon követni és rögzíteni az olyan adatokat, mint a létesítmény hőmérséklete, páratartalma, szálfeszessége, szálsebessége és gyanta hőmérséklete minden tekercscsoport esetében. Ezeket az információkat a termékminőség-ellenőrző rendszerek vagy a termelés nyomon követése céljából tárolják, és lehetővé teszik a kezelők számára, hogy szükség esetén módosítsák a termelési feltételeket.
A Globe által kifejlesztett teljes folyamatot „félautomata”-ként írják le, mivel az emberi kezelőnek továbbra is meg kell nyomnia egy gombot, hogy elindítsa a folyamatot, és manuálisan mozgassa a kocsit a sütőbe és ki. Az ACPT szerint a Globe a jövőben magasabb fokú automatizálást képzel el a rendszerben.
A Roth rendszer két orsót és három független tekercskocsit tartalmaz. Minden tekercskocsit különböző kompozit anyagok automatikus szállítására terveztek. A kompozit anyagot egyszerre alkalmazzák mindkét orsóra.
Az új üzemben az első gyártási év után az ACPT arról számolt be, hogy a berendezés sikeresen bebizonyította, hogy képes elérni a termelési céljait, miközben munkaerőt és anyagokat takarít meg, és folyamatosan kiváló minőségű termékeket kínál. A vállalat reméli, hogy a jövőben újra együttműködhet a Globe and Roth-tal a jövőbeni automatizálási projektekben.
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).
Több mint 30 évnyi fejlesztés után az in situ integráció hamarosan beváltja ígéretét a rögzítőelemek és autoklávok eltávolítására, valamint egy integrált többfunkciós test megvalósítására.
Az elektromos busz akkumulátorházaival szemben támasztott nagy egységmennyiség és alacsony tömeg követelményei elősegítették a TRB Lightweight Structures dedikált epoxigyanta rendszereinek és automatizált kompozit gyártósorainak fejlesztését.
A nem autokláv feldolgozás úttörője az űrhajózási alkalmazásokban minősített, de lelkes választ válaszolt: Igen!
Feladás időpontja: 2021-07-07