Կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռների պահանջարկի աճը հանգեցնում է ավտոմատացված արտադրության | Կոմպոզիտային նյութերի աշխարհ

Կալիֆորնիայում գտնվող արտադրող ACPT Inc.-ն աշխատել է մեքենաների մատակարարի հետ՝ ստեղծելու նորարարական կիսաավտոմատ արտադրական գիծ՝ հագեցած ավտոմատ թելիկ ոլորող մեքենայով: #աշխատանքայինառաջընթաց #Ավտոմատացում
ACPT-ի ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռները օգտագործվում են մի շարք ոլորտներում: Լուսանկարի աղբյուր, բոլոր նկարները՝ Roth Composite Machinery
Երկար տարիներ կոմպոզիտային նյութեր արտադրող Advanced Composites Products & Technology Inc.-ը (Huntington Beach ACPT, Կալիֆորնիա, ԱՄՆ) պարտավորվել է մշակել և կատարելագործել իր ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռ-ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտային նյութը կամ մետաղական մեծ խողովակը, որը միացնում է առջևի և հետևի մասեր Մեքենաների մեծ մասի տակ գտնվող շարժիչ համակարգը: Թեև ի սկզբանե օգտագործվել են ավտոմոբիլային ոլորտում, այս բազմաֆունկցիոնալ բաղադրիչները լայնորեն օգտագործվում են նաև ծովային, առևտրային, քամու էներգիայի, պաշտպանության, օդատիեզերական և արդյունաբերական ծրագրերում: Տարիների ընթացքում ACPT-ը տեսել է ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռների պահանջարկի կայուն աճ: Քանի որ պահանջարկը շարունակում էր աճել, ACPT-ն գիտակցեց, որ անհրաժեշտ է արտադրել ավելի մեծ թվով շարժիչ լիսեռներ ավելի բարձր արտադրական արդյունավետությամբ՝ հարյուրավոր նույն լիսեռներ ամեն շաբաթ, ինչը հանգեցրեց ավտոմատացման նոր նորարարությունների և, ի վերջո, նոր սարքավորումների ստեղծմանը:
Ըստ ACPT-ի, շարժիչ լիսեռների պահանջարկի մեծացման պատճառն այն է, որ ածխածնային մանրաթելային շարժիչի լիսեռները ունեն գործառույթների եզակի համադրություն՝ համեմատած մետաղական շարժիչի լիսեռների հետ, ինչպիսիք են ավելի մեծ ոլորող մոմենտ հզորություն, ավելի բարձր RPM հնարավորություններ, ավելի լավ հուսալիություն, ավելի թեթև քաշ և հակվածություն: բարձր ազդեցության տակ քայքայվել համեմատաբար անվնաս ածխածնային մանրաթելի և նվազեցնել աղմուկը, թրթռումը և կոշտությունը (NVH):
Բացի այդ, համեմատած ավանդական պողպատե շարժիչ լիսեռների հետ, հաղորդվում է, որ մեքենաների և բեռնատարների ածխածնային մանրաթելերի շարժիչ լիսեռները կարող են մեծացնել մեքենաների հետևի անիվների ձիաուժը ավելի քան 5% -ով, հիմնականում կոմպոզիտային նյութերի ավելի թեթև պտտվող զանգվածի պատճառով: Համեմատած պողպատի հետ՝ ածխածնային մանրաթելից թեթև շարժիչ լիսեռը կարող է կլանել ավելի մեծ ազդեցություն և ունենալ ավելի մեծ ոլորող մոմենտ, ինչը կարող է ավելի շատ շարժիչի հզորություն փոխանցել անիվներին՝ առանց անվադողերի սայթաքման կամ ճանապարհից անջատվելու պատճառի:
Երկար տարիներ ACPT-ն իր Կալիֆորնիայի գործարանում արտադրում է ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռներ թելի ոլորման միջոցով: Պահանջվող մակարդակին ընդլայնելու համար անհրաժեշտ է մեծացնել օբյեկտների մասշտաբը, կատարելագործել արտադրական սարքավորումները և պարզեցնել գործընթացի վերահսկումն ու որակի ստուգումը` հնարավորինս տեղափոխելով պատասխանատվությունը մարդկային տեխնիկներից դեպի ավտոմատացված գործընթացներ: Այս նպատակներին հասնելու համար ACPT-ը որոշեց կառուցել երկրորդ արտադրական գործարանը և այն վերազինել ավտոմատացման ավելի բարձր մակարդակով:
ACPT-ն աշխատում է ավտոմոբիլային, պաշտպանական, ծովային և արդյունաբերական արդյունաբերության հաճախորդների հետ՝ նրանց կարիքներին համապատասխան շարժիչ լիսեռներ նախագծելու համար:
ACPT-ը հիմնել է այս նոր արտադրական հաստատությունը Սքոֆիլդում, Վիսկոնսին, ԱՄՆ, որպեսզի նվազագույնի հասցնի շարժիչ լիսեռի արտադրության ընդհատումը նոր գործարանների և արտադրական սարքավորումների նախագծման, կառուցման, գնման և տեղադրման 1,5 տարվա ընթացքում, որից 10 ամիսը նվիրված է շինարարությանը: թելերի ոլորման ավտոմատ համակարգերի առաքում և տեղադրում:
Կոմպոզիտային շարժիչ լիսեռի արտադրության գործընթացի յուրաքանչյուր քայլ ինքնաբերաբար գնահատվում է. թելքի ոլորում, խեժի պարունակության և թրջման հսկողություն, ջեռոցում ամրացում (ներառյալ ժամանակի և ջերմաստիճանի հսկողությունը), մասերի հեռացումը մանդրելից և վերամշակում Մանդրելի գործընթացի յուրաքանչյուր փուլի միջև: Այնուամենայնիվ, բյուջետային նկատառումներից ելնելով և ACPT-ի պակաս մշտական, շարժական համակարգի անհրաժեշտությունից ելնելով, որը թույլ կտա անհրաժեշտության դեպքում սահմանափակ թվով գիտահետազոտական ​​և մշակման փորձեր, նա հրաժարվեց որպես տարբերակ օգտագործել վերևից կամ հատակին կանգնած պորտալային ավտոմատացման համակարգերը:
Բազմաթիվ մատակարարների հետ բանակցելուց հետո վերջնական լուծումը երկու մասից բաղկացած արտադրական համակարգն էր. տիպ 1, երկու առանցք ունեցող ավտոմատ թելերի ոլորան՝ բազմաթիվ ոլորուն սայլերով Roth Composite Machinery (Ստեֆենբուրգ, Գերմանիա) Winding համակարգից; Ավելին, դա ֆիքսված ավտոմատացված համակարգ չէ, այլ spindle handling կիսաավտոմատ համակարգ, որը նախագծված է Globe Machine Manufacturing Co.-ի կողմից (Տակոմա, Վաշինգտոն, ԱՄՆ):
ACPT-ը հայտարարեց, որ Roth-ի թելիկ ոլորման համակարգի հիմնական առավելություններից և պահանջներից մեկը դրա ապացուցված ավտոմատացման հնարավորությունն է, որը նախատեսված է երկու spindles-ի համար միաժամանակ արտադրելու մասեր: Սա հատկապես կարևոր է հաշվի առնելով, որ ACPT-ի սեփական շարժիչ լիսեռը պահանջում է բազմաթիվ նյութական փոփոխություններ: Ամեն անգամ, երբ նյութը փոխվում է, տարբեր մանրաթելեր ավտոմատ և ձեռքով կտրելու, պարուրելու և նորից միացնելու համար Roth's Roving Cut and Attach (RCA) ֆունկցիան հնարավորություն է տալիս ոլորուն մեքենային ավտոմատ կերպով փոխել նյութերը իր բազմաթիվ արտադրական սայլերի միջոցով: Roth խեժի լոգանքի և մանրաթելերի գծագրման տեխնոլոգիան կարող է նաև ապահովել մանրաթել-խեժ թրջման ճշգրիտ հարաբերակցությունը առանց գերհագեցման, ինչը թույլ է տալիս փաթաթողին ավելի արագ աշխատել, քան ավանդական փաթաթանները՝ առանց ավելորդ խեժ վատնելու: Փաթաթման ավարտից հետո ոլորուն մեքենան ինքնաբերաբար կանջատի պտուտակն ու մասերը ոլորուն մեքենայից:
Փաթաթման համակարգը ինքնին ավտոմատացված է, բայց դեռևս թողնում է մանդրելի մշակման և շարժման մեծ մասը արտադրության յուրաքանչյուր փուլի միջև, որը նախկինում արվել է ձեռքով: Սա ներառում է մերկ մանդրիլների պատրաստումը և դրանք փաթաթելու մեքենային միացնելը, վերքերի մասերով մանդրիլը ամրացնելու համար ջեռոց տեղափոխելը, ամրացված մասերի հետ մանդրելի տեղափոխումը և մանդրելի մասերը հանելը: Որպես լուծում, Globe Machine Manufacturing Co.-ն մշակեց մի գործընթաց, որը ներառում էր մի շարք տրոլեյբուսներ, որոնք նախատեսված էին տրոլեյբուսի վրա տեղադրված մանդրելը տեղավորելու համար: Սայլի պտտման համակարգը օգտագործվում է մանդրելը այնպես տեղադրելու համար, որ այն հնարավոր լինի տեղափոխել և դուրս գալ քամիչից և արդյունահանողից, և շարունակաբար պտտվել, մինչ մասերը թրջվում են խեժով և չորանում են ջեռոցում:
Այս մանդրելային սայլերը տեղափոխվում են մի կայանից մյուսը, որոնց աջակցում են գետնին տեղադրված փոխակրիչային թեւերի երկու հավաքածու՝ մեկը կծիկի վրա, իսկ մյուսը՝ ինտեգրված արդյունահանման համակարգում, մանդրելի հետ Սայլը շարժվում է համակարգված ձևով և տանում է. մնացած առանցքը յուրաքանչյուր գործընթացի համար: Սայլի վրա դրված հարմարեցված ճարմանդը ավտոմատ կերպով սեղմում և արձակում է պտուտակը` համաձայն Roth մեքենայի ավտոմատ կցորդի հետ:
Roth երկու առանցք ճշգրիտ խեժի տանկի հավաքում: Համակարգը նախատեսված է կոմպոզիտային նյութերի երկու հիմնական լիսեռների համար և տեղափոխվում է հատուկ նյութի ոլորուն մեքենա:
Ի լրումն մանդրելի փոխանցման այս համակարգից, Globe-ը տրամադրում է նաև երկու ամրացնող վառարան: Պնդացումից և մանդրելի արդյունահանումից հետո մասերը տեղափոխվում են ճշգրիտ երկարությամբ կտրող մեքենա, որին հաջորդում է խողովակի ծայրերը մշակելու թվային հսկողության համակարգ, այնուհետև մաքրում և սոսինձի կիրառում սեղմիչ կցամասերի միջոցով: Մեծ ոլորող մոմենտների փորձարկումը, որակի ապահովումը և արտադրանքի հետագծումը ավարտվում են մինչև վերջնական օգտագործման հաճախորդների համար փաթեթավորումը և առաքումը:
Ըստ ACPT-ի, գործընթացի կարևոր ասպեկտը նրա կարողությունն է հետևելու և գրանցելու այնպիսի տվյալներ, ինչպիսիք են օբյեկտի ջերմաստիճանը, խոնավության մակարդակը, մանրաթելերի լարվածությունը, մանրաթելերի արագությունը և խեժի ջերմաստիճանը յուրաքանչյուր ոլորուն խմբի համար: Այս տեղեկատվությունը պահվում է արտադրանքի որակի ստուգման համակարգերի կամ արտադրության հետագծման համար և թույլ է տալիս օպերատորներին անհրաժեշտության դեպքում հարմարեցնել արտադրության պայմանները:
Globe-ի կողմից մշակված ողջ գործընթացը նկարագրվում է որպես «կիսաավտոմատացված», քանի որ մարդկային օպերատորը դեռևս պետք է սեղմի կոճակը գործընթացի հաջորդականությունը սկսելու և սայլը ձեռքով տեղափոխելու վառարանից ներս և դուրս: Ըստ ACPT-ի, Globe-ը ապագայում նախատեսում է համակարգի ավելի բարձր ավտոմատացման աստիճան:
Roth համակարգը ներառում է երկու spindles և երեք անկախ ոլորուն մեքենաներ: Յուրաքանչյուր ոլորուն տրոլեյբուս նախատեսված է տարբեր կոմպոզիտային նյութերի ավտոմատ փոխանցման համար: Կոմպոզիտային նյութը կիրառվում է երկու spindles միաժամանակ.
Նոր գործարանում արտադրության առաջին տարվանից հետո ACPT-ը հայտնեց, որ սարքավորումը հաջողությամբ ցույց է տվել, որ կարող է հասնել իր արտադրական նպատակներին՝ խնայելով աշխատուժը և նյութերը և ապահովելով հետևողականորեն բարձրորակ արտադրանք: Ընկերությունը հույս ունի կրկին համագործակցել Globe-ի և Roth-ի հետ ապագա ավտոմատացման նախագծերում:
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).
Ավելի քան 30 տարվա զարգացումից հետո in-situ ինտեգրումը պատրաստվում է իրականացնել իր խոստումը` վերացնել ամրակները և ավտոկլավները և իրականացնել ինտեգրված բազմաֆունկցիոնալ մարմին:
Էլեկտրական ավտոբուսի մարտկոցների պատյանների միավորի մեծ ծավալը և ցածր քաշի պահանջները նպաստել են TRB Lightweight Structures-ի հատուկ էպոքսիդային խեժի համակարգերի և կոմպոզիտային ավտոմատացված արտադրական գծերի զարգացմանը:
Օդատիեզերական կիրառություններում ոչ ավտոկլավային մշակման առաջամարտիկը պատասխանեց որակավորված, բայց խանդավառ պատասխանին. Այո՛: