
图1 制造距离传感器的生产设备:右侧看到的是卷材卷轴和冲压弯曲台,左侧护墙后面安排的是立式压铸机
日益盛行的功能集成要求很高的自动化程度,以便高效地生产金属塑料复合组件。冲压弯曲件的操作、进料和接缝使用的是气动和电动操作模块。
1989年,压铸机自动化这个议题刚刚提上日程。不过,相对简单的零件取出和冒口浇铸的操作,Kunststofftechnik公司工程事务所(简称IfK Automation)并没有花费多少时间就实现了。因为他们早期就已经发现,压铸领域中还有很多东西都需要实现自动化。例如金属件的放入,这种金属件需要放在压铸模具里在压力下从外部注入,然后作为可以进行组装的部件离开压铸机,或者在压铸过程之后紧接着完成检验和组装任务。
这听起来属于传统的特种机器制造。但是随着年代的推移,压铸自动化的特殊解决方案演变成一种标准化机器基本配置的供货目录。从这个产品目录中,结合专门的用途和特殊的方案,之后就形成了制造优质塑料或塑料金属零件和组件的成套生产设备。
部分系统或成套系统的基础是圆形工作台-工件支架转换器和工件支架周转系统。圆形工作台-工件支架转换器最适合小批量生产。同时,圆形工作台-工件支架转换器上使用的可更换的工件夹可以手工或自动上下料。生产批量较大时,或者实行多班制大批量生产时,则可采用工件支架周转系统这种方式。
无论是圆形工作台–工件支架循环系统还是工件夹周转系统,都是IfK的自有设备,基本上实现了标准化。对于其他操作任务,该公司采用市场上可以买到的操作元器件。同时,对这些外购品的要求和自有产品的要求同样高。因为传感器、助听器、汽车零件和通讯器件或者医疗技术产品的制造,在技术上的可使用性方面以及可复制的长期精度方面是不允许有任何折衷妥协的。

图2 由若干气动模块和一个气动抓具构成的Pick-and-Place操作机,用于冲压弯曲接触件的转移接合
距离传感器生产设备
对于功能的集成,在做所谓的夹物模压时,IfK的理解并非是内插物或者内插件的操作,而首先是指一个由若干零件组成的组件从冲压弯曲到外部压注再到组装的整个过程链。IfK Automation在这方面拥有丰富的技术知识,并在其设备中集成了各个制造厂商的压铸机。对于从卷材到冲压装置中直接生产的冲压弯曲件的操作、进料和接缝,采用的是气动和电动操作模块,其中就有Afag的产品。
系统集成商与供货商之间成功合作的一个极好的例子是第三次完成的“距离传感器生产设备”项目,这是四种不同的汽车停车-距离-控制-传感器。早在第一套设备上就已经采用了Afag公司的各种操作模块,因而取得了很好的经验。因此在第二套和第三套设备上,也都采用了红色的操作模块。
作为全集成系统,最后建成的距离传感器生产设备(图1)的组成包括一个冲压弯曲站、若干工作站、一台立式压铸机、一个脱模和取件站、许多工作台和检验台、一个圆形检验转换台、一台激光印字机、一个成品传感器托盘交换系统、一个工件夹循环系统、若干Pick-and-Place(图2)以及门式操作机和一台装有软件的控制装置。同时,无论是把各工作站连接在一起的工件夹循环系统还是操作装置,都具有核心的作用。因为它们的效率和可靠性在很大程度上决定着设备的性能表现,因为它们把所有单个过程,从接触件的冲压到外部压力浇铸,从激光印字到最终检验以及再交货到运输托盘里,都从时间上和节拍上进行了优化,因而基本上避免了生产中的停机。
多个组件完美协调
在第三套距离传感器生产设备上,IfK Automation寻找一根快速且十分稳定的长门轴,以便能够从圆盘周转台进行大范围的转移操作,以及之后进行检验、激光印字和对数据矩阵码进行扫描并为托盘装载。Afag公司恰好能够提供正确的轴来解决这个问题。在四种类型的距离传感器生产设备上,瑞士制造厂商安装了许多组件,一个有效提升高度达1600mm的电动门式模块,一个气动抓具,三个冲程分别为50mm、100mm和150mm的气动精密滑架PS 25或PS 16,一个气动旋转模块,一个气动线性模块,一个气动袖珍滑架,一个气动万能抓具和一个冲程为300mm的气动门式模块PMP-compact 02。此外还有各种附件,如夹紧支架,止动螺钉,起始器支架以及连接件,当然还有驱动门式模块的大功率电子装置。
IfK在生产和采购方面的理念规定,公司自产的标准件和外购的标准件份额为50%以上,其余部分为经过调整的特种件,因为几乎每套设备都必须按照给定的任务量体裁衣的设计制造。要求经过最终检验的产品产量要高,这只有在所有部件都相互协调得完美无缺时才有保证。
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