Каліфорнійський виробник ACPT Inc. співпрацював з постачальником машин, щоб створити інноваційну напівавтоматичну виробничу лінію, оснащену автоматичною машиною для намотування ниток.#workinprogress #Автоматизація
Композитні приводні вали ACPT з вуглецевого волокна використовуються в різних галузях промисловості.Джерело фото, всі зображення: Roth Composite Machinery
Протягом багатьох років виробник композитних матеріалів Advanced Composites Products & Technology Inc. (Хантінгтон-Біч ACPT, Каліфорнія, США) займався розробкою та вдосконаленням конструкції свого композитного композитного матеріалу з вуглецевого волокна з вуглецевого волокна або великої металевої труби, що з'єднує передня та задня частини Привідна система більшості автомобілів.Хоча спочатку ці багатофункціональні компоненти використовувалися в автомобільній галузі, вони також широко використовуються в морських, комерційних, вітроенергетичних, оборонних, аерокосмічних та промислових сферах.Протягом багатьох років у компанії ACPT спостерігається постійне зростання попиту на композитні карданні вали.Оскільки попит продовжував зростати, ACPT визнала необхідність виробництва більшої кількості приводних валів з більш високою ефективністю виробництва — сотні тих самих валів щотижня — що призвело до нових інновацій в автоматизації та, зрештою, до створення нових потужностей.
За даними ACPT, причина підвищеного попиту на приводні вали полягає в тому, що карданні вали з вуглецевого волокна мають унікальну комбінацію функцій у порівнянні з металевими приводними валами, такі як більша потужність крутного моменту, вищі можливості обертів, краща надійність, менша вага і, як правило, розкладається на відносно нешкідливе вуглецеве волокно під впливом сильного удару та зменшує шум, вібрацію та шорсткість (NVH).
Крім того, в порівнянні з традиційними сталевими приводними валами повідомляється, що карданні вали з вуглецевого волокна в легкових і вантажних автомобілях можуть збільшити потужність задніх коліс транспортних засобів більш ніж на 5%, в основному за рахунок меншої обертової маси композитних матеріалів.Порівняно зі сталлю, легкий приводний вал з вуглецевого волокна може поглинати більше ударів і мати більший крутний момент, що може передавати більше потужності двигуна на колеса, не викликаючи ковзання шин або відриву від дороги.
Протягом багатьох років компанія ACPT виробляє на своєму заводі в Каліфорнії композитні карданні вали з обмоткою нитки.Для розширення до необхідного рівня необхідно збільшити масштаби виробництва, удосконалити виробниче обладнання, спростити контроль технологічних процесів і перевірку якості, максимально переклавши відповідальність з техніків-людей на автоматизовані процеси.Для досягнення цих цілей ACPT вирішила побудувати другий виробничий цех і обладнати його більш високим рівнем автоматизації.
ACPT співпрацює з клієнтами в автомобільній, оборонній, морській та промисловій промисловості, щоб проектувати карданні вали відповідно до їхніх потреб.
ACPT заснував це нове виробництво в Шофілді, штат Вісконсін, США, щоб мінімізувати переривання виробництва приводних валів протягом 1,5-річного процесу проектування, будівництва, закупівлі та встановлення нових фабрик і виробничого обладнання, з яких 10 місяців присвячено будівництву, поставка та монтаж автоматичних систем намотування ниток.
Кожен етап процесу виробництва композитного приводного валу автоматично оцінюється: намотування нитки, вміст смоли та контроль зволоження, затвердіння в печі (включаючи контроль часу та температури), видалення деталей з оправки та обробка між кожним етапом процесу оправки.Однак через бюджетні причини та потребу ACPT у менш постійній мобільній системі, щоб дозволити обмежену кількість дослідно-конструкторських експериментів у разі потреби, вона відмовилася використовувати накладні або підлогові портальні системи автоматизації як варіант.
Після переговорів з кількома постачальниками остаточним рішенням стала виробнича система з двох частин: двовісна автоматична котушка з ниткою типу 1 з кількома намотуваними візками від Roth Composite Machinery (Штефенбург, Німеччина) система намотування;Більше того, це не фіксована автоматизована система, а напівавтоматична система обробки шпинделя, розроблена компанією Globe Machine Manufacturing Co. (Такома, Вашингтон, США).
ACPT заявила, що однією з основних переваг і вимог системи намотування нитки Roth є її перевірена здатність автоматизації, яка дозволяє двом шпинделям виготовляти деталі одночасно.Це особливо важливо, враховуючи, що власний приводний вал ACPT вимагає багаторазових змін матеріалу.Для автоматичного та вручну розрізання, нитки та повторного з’єднання різних волокон щоразу, коли матеріал змінюється, функція Roving Cut and Attach (RCA) Roth дає змогу намотувальній машині автоматично змінювати матеріали за допомогою кількох виробничих візків.Смоляна ванна Roth і технологія витягування волокна також можуть забезпечити точне співвідношення волокна та смоли без перенасичення, що дозволяє намотувачу працювати швидше, ніж традиційні намотувачі, не витрачаючи занадто багато смоли.Після того, як намотування буде завершено, намотувальна машина автоматично від’єднає оправку та деталі від намотувального апарата.
Сама система намотування автоматизована, але все ще залишає велику частину обробки та переміщення оправки між кожним етапом виготовлення, що раніше виконувалося вручну.Це включає підготовку голих оправок і їх з’єднання з намотувальною машиною, переміщення оправки з намотаними частинами в піч для затвердіння, переміщення оправки з затверділими деталями та видалення деталей з оправки.Як рішення, компанія Globe Machine Manufacturing Co. розробила процес, що включає серію візків, призначених для розміщення оправки, розташованої на візку.Система обертання в візку використовується для розташування оправки таким чином, щоб її можна було переміщати в і з намотувача та екстрактора, а також безперервно обертатися, поки деталі змочуються смолою та затверджуються в печі.
Ці візки з оправкою переміщуються з однієї станції на іншу за допомогою двох комплектів наземних конвеєрних важелів — один на мотальнику, а інший — в інтегрованій системі витягування — за допомогою оправки. вісь спокою до кожного процесу.Спеціальний патрон на візку автоматично затискає і відпускає шпиндель у координації з автоматичним патроном на верстаті Roth.
Двоосний прецизійний резервуар для смоли Roth.Система призначена для двох основних валів з композитних матеріалів і транспортується до спеціального вагона для намотування матеріалів.
На додаток до цієї системи перенесення оправок, Globe також пропонує дві печі для затвердіння.Після затвердіння та витягування оправки деталі переносять на верстат для точної довжини, після чого система цифрового керування обробляє кінці труб, а потім очищає та наносить клей за допомогою прес-фітингів.Випробування крутного моменту, гарантія якості та відстеження продукції завершуються перед пакуванням та відправленням кінцевим клієнтам.
Згідно з ACPT, важливим аспектом процесу є його здатність відстежувати та записувати такі дані, як температура приміщення, рівень вологості, натяг волокна, швидкість волокна та температура смоли для кожної групи обмоток.Ця інформація зберігається для систем контролю якості продукції або відстеження виробництва і дозволяє операторам регулювати умови виробництва, коли це необхідно.
Весь процес, розроблений Globe, описується як «напівавтоматичний», оскільки людині-оператору все ще потрібно натиснути кнопку, щоб розпочати послідовність процесу та вручну перемістити візок у духовку та з неї.Згідно з ACPT, Globe передбачає більш високий ступінь автоматизації системи в майбутньому.
Система Roth включає два шпинделя і три незалежних намотувальних машини.Кожен намотувальний візок призначений для автоматичного транспортування різних композитних матеріалів.Композитний матеріал наноситься на обидва шпинделя одночасно.
Після першого року виробництва на новому заводі ACPT повідомила, що обладнання успішно продемонструвало, що воно може досягати своїх виробничих цілей, заощаджуючи працю та матеріали та забезпечуючи стабільно високу якість продукції.Компанія сподівається знову співпрацювати з Globe і Roth у майбутніх проектах автоматизації.
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).
Після більш ніж 30 років розробки інтеграція in-situ ось-ось виконає свою обіцянку щодо ліквідації кріпильних елементів та автоклавів та створення інтегрованого багатофункціонального корпусу.
Вимоги до великого об’єму одиниці та малої ваги до корпусів акумуляторних батарей електробусів сприяли розробці спеціалізованих систем епоксидної смоли TRB Lightweight Structures та автоматизованих ліній виробництва композитних матеріалів.
Піонер неавтоклавної обробки в аерокосмічній галузі відповів кваліфіковано, але захоплено: Так!
Час розміщення: 07.08.2021