Prędkość w Robotach Wittmann

Prędkość w robotach Wittmann odnosi się do zmiany położenia w przestrzeni na jednostkę czasu. Może być wyrażana w różnych jednostkach, takich jak milimetry na sekundę (mm/s) lub metry na sekundę (m/s), w zależności od skali ruchu i aplikacji.

Polecenie Vmax (Rysunek 1) służy do ustawiania maksymalnej prędkości jako procentu skonfigurowanej maksymalnej prędkości osi numerycznej. Na rzeczywistą prędkość w trybie pracy automatycznej dodatkowo ma wpływ opcja „nadpisywania” zaprogramowanej prędkości, która w sterowniku robota nosi nazwę Ovveride. Rysunek 2 pokazuje wzajemną relację pomiędzy poleceniem Vmax a Ovveride. Polecenie Vmax pozostaje aktywne do następnej instrukcji Vmax lub Vabs.

Znaczenie Precyzyjnej Kontroli Prędkości

Kontrolowanie prędkości jest kluczowym aspektem zapewnienia precyzyjnego wykonywania zadań przez robota Wittmann. Odpowiednio dostosowana prędkość pozwala na uniknięcie błędów i zniszczeń, zwłaszcza w aplikacjach wymagających delikatności, takich jak odbiór elementów wtryskowych wizualnych czy manipulacje w ograniczonych obszarach.

Prędkość jest również istotna w kontekście efektywności operacji. W zastosowaniach przemysłowych, szybkie ruchy mogą przekładać się na zwiększoną produkcję, co jest szczególnie ważne w produkcji masowej.

Polecenie Vabs (Rysunek 3) to funkcja, która umożliwia ustawienie niezależnej prędkości od nastawionej w oknie Ovveride w mm/s. Opcja ta jest przydatna w celu dostosowania do ruchów m.in wypychacza. Polecenie Vabs jest aktywne do następnego polecenie Vmax lub Vabs.

Przyspieszenie w Robotach Wittmann

Przyspieszenie to wskaźnik, który opisuje zmianę prędkości na jednostkę czasu. Jest to kluczowy parametr w kontekście robotów Wittmann, ponieważ wpływa na to, jak szybko robot może rozpocząć ruch, osiągnąć docelową prędkość i zatrzymać się. Przyspieszenie jest mierzone w jednostkach takich jak milimetry na sekundę do kwadratu (mm/s²) lub metry na sekundę do kwadratu (m/s²).

Polecenie Aabs (Rysunek 4) umożliwia regulację maksymalnego przyspieszenia w mm/s^2, gdy seryjna konfiguracja jest niewystarczająca do danej produkcji. Ustawienie jest aktywne do następnego polecenie Aabs.

Wpływ Przyspieszenia na Precyzję i Wydajność

Precyzyjna kontrola przyspieszenia jest niezwykle istotna w zadaniach, które wymagają dokładnego pozycjonowania narzędzi lub przedmiotów. W przypadku, gdy robot musi szybko zmienić kierunek ruchu lub zatrzymać się na punkcie docelowym, odpowiednie przyspieszenie jest kluczowe. Zbyt duże przyspieszenie może spowodować uszkodzenie lub wibracje. Zbyt małe przyspieszenie może prowadzić do dłuższego czasu cyklu i obniżonej wydajności.

W przemyśle, gdzie dokładność jest kluczowa, jak w produkcji wyprasek z automatycznym montażem lub odbiorze precyzyjnych części, odpowiednie kontrolowanie przyspieszenia jest niezbędne do utrzymania jakości produktów.

Programowanie Prędkości i Przyspieszenia

Programowanie prędkości i przyspieszenia w robotach Wittmann jest zadaniem, które należy dokładnie przemyśleć. Operator lub programista musi dostosować te parametry do konkretnego zadania i środowiska pracy robota. To wymaga zrozumienia charakterystyk maszyny oraz ewentualnych ograniczeń mechanicznych, takich jak maksymalne prędkości i przyspieszenia, które może osiągnąć dany robot.

Dostępność zaawansowanych sterowników i oprogramowania umożliwia programistom precyzyjną kontrolę nad prędkością i przyspieszeniem, co pozwala na optymalizację wydajności i precyzji.

Podsumowanie

Prędkość i przyspieszenie są kluczowymi parametrami w robotach Wittmann. Precyzyjna kontrola parametrów jest niezbędna do osiągnięcia optymalnej wydajności i precyzji w różnych zastosowaniach, od produkcji przemysłowej po robotykę precyzyjną. Programiści i operatorzy muszą dokładnie dostosować prędkość i przyspieszenie do konkretnych zadań i warunków pracy, aby osiągnąć najlepsze wyniki. Wiedzę na temat zasad można pozyskać poprzez doświadczenie jak również dzięki specjalistycznym szkoleniom. Szkolenia wyjaśniają w prosty i zrozumiały sposób wszelkie zasady postępowania w programowaniu m.in prędkości i przyspieszenia.

Zrozumienie tych koncepcji jest kluczowe dla efektywnego projektowania, programowania i obsługi robotów Wittmann, co przyczynia się do postępu w wielu dziedzinach przemysłu i technologii.

Artykuł Prędkości i przyspieszenia robotów Wittmann: Kluczowe czynniki efektywności i precyzji pochodzi z serwisu ASCONS.

Należy pamiętać, że zalecana temperatura przetwórstwa, to temperatura rzeczywista uplastycznionego stopu. Nastawcze temperatury układu plastyfikacji nie są miarodajne i nie powinny być uznawane za temperaturę stopu. W trakcie pracy wtryskarki temperatura będzie ulegać zmianie. Ciepło tarcia podczas fazy uplastyczniania, ustawiony profil temperaturowy, stopień wykorzystania pojemności dozowania, to kilka czynników wpływających na zmianę temperatury.

Procedura weryfikacji temperatury stopu

Do wykonania pomiaru temperatury stopu niezbędny będzie czujnik temperatury z termoparą zanurzeniową. Czujnik na podczerwień oraz kamera termowizyjna nie są odpowiednimi urządzeniami do pomiaru temperatury stopu. Tworzywo w kontakcie z temperaturą otoczenia szybko się wychładza i ten efekt zaburza dokładny pomiar.

Przykładowa procedura pomiaru:

• Pozwól maszynie pracować w cyklu automatycznym przez około 15-20 minut w celu stabilizacji temperatury.
• Podgrzej wstępnie termoparę by wykonać dokładny pomiar (możesz to zrobić np. poprzez umieszczenie jej w pobliżu wykonanego wcześniej przetrysku tworzywa).
• Odjedź agregatem i wykonaj przetrysk tworzywa.
• Zanurz termoparę w stopie i zataczaj ósemki. Brak ruchu termoparą nie pozwoli odczytać rzeczywistej wartości temperatury z powodu szybkiego wychładzania termopary i odbioru ciepła ze stopu (Rysunek 2).
• Zarejestruj maksymalną wartość temperatury.

Zarejestrowana temperatura podczas pomiaru powinna mieścić się w zalecanym zakresie przetwórstwa tworzywa, podanym w karcie technicznej materiału.

Bardzo ważnym aspektem podczas ustawiania temperatur przetwórstwa jest zapoznanie się z wcześniej wspomnianą kartą techniczną. Wynika to z faktu, że w jednej grupie materiałowej np. PP, możemy mieć różne zalecane zakresy temperatur przetwarzania.

• Za wysoka temperatura stopu może doprowadzić do degradacji stopu i dodatków powodując wady na wypraskach np. srebrzenia lub miejscowe odbarwienia.
• Za niska temperatura utrudni homogenizację tworzywa, wymusi stosowanie wyższych ciśnień na maszynie lub w skrajnym przypadku doprowadzi do jej uszkodzenia.

Profilowanie temperatury układu plastyfikacji

Ustawienia temperatur jednostki plastyfikacji w celu osiągnięcia właściwych parametrów przetwórstwa są różne dla tworzyw amorficznych i częściowo krystalicznych. Jednostka dozowania jest przeważnie wyposażona w co najmniej trzy strefy grzewcze, a każda z tych stref może zostać ustawiona na inną wartość temperatury. Dzięki temu uzyskujemy możliwość stosowania profilu temperatury. Zanim rozpoczniemy profilowanie temperatury musimy być świadomi, że w standardowej budowie ślimaka możemy wyróżnić trzy podstawowe strefy:

1. Strefa zasilania, gdzie granulat trafia zaraz z podajnika. W tej strefie nie możemy dopuścić do wczesnego uplastycznienia ponieważ zablokujemy ujście dla powietrza i możemy doprowadzić do zaczopowania gardzieli podajnika. W tej strefie ustawiamy temperaturę w jej dolnym zalecanym zakresie.
2. Strefa sprężania, gdzie następuje uplastycznienie materiału i wypchnięcie powietrza.
3. Strefa dozowania, gdzie następuje ujednorodnienie stopu pod kątem temperatury i przekazanie materiału przed czoło ślimaka.

Polimery częściowo krystaliczne wymagają do uplastycznienia większej energii niż tworzywa amorficzne, co wymusza stosowanie dla nich większych temperatur w obszarze zasilania. Tworzywa częściowo krystaliczne mogą być wrażliwe na podwyższone temperatury lub nie wytrzymywać długich czasów przebywania w wyższych temperaturach, co będzie skutkowało koniecznością jej obniżenia w kolejnych strefach. Będzie to prowadziło do powstaniem profilu z widocznym garbem. Dla tworzyw amorficznych taki profil nie będzie wymagany, ponieważ nie potrzebują tak dużej energii do uplastycznienia. Przykładowe profile przedstawia Rysunek 3.

Profil z garbem może być stosowany w przypadku materiałów, które są zbrojone włóknem szklanym. Dzięki zastosowaniu wyższej temperatury w początkowej fazie zmniejszamy wpływ erozyjny włókna szklanego na ślimak, co zwiększy żywotność układu plastyfikacji i tym samym zmniejszy koszty eksploatacji.

Czynniki wpływające na zmianę temperatury

Stabilność termiczna stopu to podstawa przy produkcji wyprasek o wysokiej jakości. Aby temu sprostać, maszyna musi być serwisowana przez wykwalifikowany personel. Wszelkie czynniki mające wpływ na zaburzenie tej stabilności powinny być niezwłocznie usuwane. Takimi czynnikami mogą być:

• Zmiana miejsca grzałek na cylindrze.
• Wysunięcie lub uszkodzenia termopary np. w wyniku zalania tworzywem.
• Zastosowanie odmiennej termopary np. „K” zamiast „J” bez wprowadzenia korekcji w sterowniku maszyny.
• Zmiana geometrii ślimaka np. w wyniku zużycia układu plastyfikacji.
• Brak okresowej kalibracji tj. tzw. „nauki grzania”.

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie branżowym PlasNews 12/2021. Poniżej możecie pobrać artykuł w formacie .pdf.

POBIERZ .PDF – Dobór temperatury układu plastyfikacji. ascons.pl.

Artykuł Temperatury układu plastyfikacji pochodzi z serwisu ASCONS.

Prawidłowo zaprojektowane części formowane metodą wtrysku charakteryzują się możliwie jednakową grubością ścianki, kątami zbieżności i zaokrąglonymi narożnikami. Projektowanie narożników w poprawny sposób ma dwie podstawowe funkcje:

1. Poprawia przepływ stopu wokół naroża dzięki czemu możemy wypełnić gniazdo przy użyciu niższych ciśnień.
2. Zmniejsza naprężenia powstające w wyprasce.

Zanim omówimy zasady projektowania narożników, odpowiemy sobie na pytanie jaki mają one wpływ na deformację ścianki.

Dlaczego ścianka się deformuje?

Podczas wtrysku wypełniamy formę uplastycznionym stopem o temperaturze często przekraczającej 230°C. W wyniku kumulacji ciepła w narożniku i tworzenia się węzłów cieplnych na stemplu formy zwiększa się miejscowy skurcz. Błędnie zaprojektowany narożnik jest podatny na kumulowanie ciepła. Dlaczego? Ponieważ grubość ścianki w narożniku jest większa niż grubość wypraski. O ile? W zdecydowanej większości grubość ścianki w błędnie zaprojektowanych częściach można opisać poniższym wzorem:

s′ = √2 × s ≈ 1,4 × s

Żebyś łatwiej mogła/mógł zrozumieć powyższy zapis to zobacz jak to wygląda na poniższym rysunku:

Jeżeli teraz wyobrazisz sobie, że każdy kwadrat w grubości naszej ścianki oddaje ciepło do formy wtryskowej w kierunku stempla i matrycy to zauważysz, że:

1. Kwadrat biały oddaje ciepło do formy wtryskowej tylko z jednego swojego boku. Mówimy wtedy o standardowym odbiorze ciepła.
2. Kwadrat niebieski oddaje ciepło z dwóch swoich boków. Mamy tu do czynienia z intensywnym odbiorem ciepła.
3. Kwadrat czerwony? Nie oddaje ciepła z żadnego swojego boku. To oznacza, że mamy do czynienia z kumulacją ciepła.

W związku z większą ilością ciepła jaką musimy odprowadzić z wypraski, która jest błędnie zaprojektowana w narożniku najczęściej wydłużamy czas chłodzenia. To niestety niesie za sobą konsekwencje w postaci obniżenia naszych zysków ze sprzedaży powyższego produktu.

Oprócz powyższej straty w czasie cyklu możemy mieć do czynienia z różnymi wadami wyprasek. Są to m.in deformacje, o których wspomniałem wcześniej oraz z jamami skurczowymi (Rysunek 2). Jeżeli chcesz się dowiedzieć więcej na temat wad to zachęcam do przeczytania tych wpisów

Wady wyprasek, o których wspomniałem są w takich przypadkach trudne do usunięcia. To nie zmienia jednak faktu, że możemy je zmniejszać.

Jak próbować eliminować powyższą wadę za pomocą zmian parametrów? W zdecydowanej większości wyprasek możemy mieć wpływ na wielkość deformacji poprzez różnicowanie temperatur stempla i matrycy, a jeszcze lepiej kiedy mamy możliwość wyodrębnienia obiegu najbardziej zbliżonego do problematycznego obszaru. Dzięki tym zmianom wpływamy na temperatury Qw1 oraz Qw2 (Rysunek 1). Zmieniając te temperatury, zmieniamy szybkość chłodzenia konkretnych obszarów formy i tym samym zmniejszamy wielkość skurczów. Jednak nie zawsze można tą metodą uzyskać satysfakcjonujący efekt.

Zasady projektowania narożników

Najlepszą metodą na minimalizację deformacji oraz jam skurczowych będzie prawidłowy projekt narożnika. Zasada jest bardzo prosta. W celu eliminacji zgrubienia s` (Rysunek 1) należy tak zaprojektować narożnik, żeby odpowiadał on grubości ścianki s (Rysunek 1). W tym celu stosuje się promienie: większy na zewnątrz, mniejszy wewnątrz (Rysunek 3).

Dla grubości ścianki s zaleca się wykonanie promienia zewnętrznego R 1,5s oraz promienia wewnętrznego R 0,5s. Dzięki temu zmniejszymy efekt kumulacji ciepła oraz zmniejszymy naprężenia panujące w tym obszarze, co odwdzięczy się stabilną produkcją z mniejszym odpadem Od razu podpowiem, że istnieją wypraski, w których nie ma najmniejszych szans powyższe zalecenie, to nie zmienia jednak faktu, że w zdecydowanej większości można je stosować

Innym sposobem, ale również konstrukcyjnym jest taka budowa formy, która pozwoli na zwiększenie efektywnego odbioru ciepła z naroża. Przykładem może być przytoczone przeze mnie wydzielenie konkretnego obiegu chłodzącego newralgiczny obszar lub zastosowanie wstawek np. z brązu berylowego, które będą efektywniej odprowadzać skumulowane ciepło.

Podsumowując powyższy wpis mogę z pełną odpowiedzialnością powiedzieć, że nie wyczerpuje od wszystkich zasad projektowania narożników. Mam jednak nadzieję, że wyjaśni Ci powody powstawania jednego z rodzajów deformacji oraz umożliwi zweryfikowanie, czy czasem to nie błędna konstrukcja wyrobu jest powodem Twoich problemów

Artykuł Projektowanie narożników pochodzi z serwisu ASCONS.

Jeżeli jeszcze nie udało Ci się zapoznać z wcześniejszymi częściami, gdzie omawiałem budowę gorącego kanału i rozdzielacza to zachęcam do lektury Wpisy nie są długie, więc czas jaki poświęcisz na przeczytanie będzie bardzo krótki.

A więc na początek zapraszam do przeczytania http://nastawiacz.pl/gorace-kanaly-cz-1/. Potem we wpisie dotyczącym rozdzielaczy gorąco-kanałowych https://ascons.pl/budowa-goracych-kanalow-rozdzielacz/ zapoznam Cię z ich różnymi konstrukcjami.

Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy

Zespół dysz wtryskowych, które stanowią nieodłączny element grzanych kanałów musi być starannie osadzony w obudowie formy, aby zapewnić szczelność kompletnego układu gorąco-kanałowego. Pewnie spotkaliście się już z sytuacją, gdzie taki kanał uległ rozszczelnieniu. Koszty przywrócenia go do pełnej sprawności są bardzo duże i  zmniejszają zwrot z inwestycji doposażenia formy w taki układ. Dlatego szkolenie obsługi jest krytyczne, w celu minimalizowania błędów serwisowania grzanego kanału.

• Poszczególne elementy zespołu:

  1.  Trzon
  2. Grzałka końcowa
  3. Termopara
  4. Grzałka wielostrefowa
  5. Termopara
  6. Separator
  7. Izolator
  8. Pierścień centralny
  9. Pierścień osadczy
  10. Końcówka dyszy gorącego kanału
  11. Obudowa końcówki dyszy
  12. Śruby mocujące termoparę
  13. Śruba mocująca termoparę
  14. Śruba ustalająca pozycję grzałki
  15. Wielostrefowy system grzewczy
  16. Smukły zespół grzewczy

• Przykładowe konstrukcje zespołu dysz:

  • a) Dysza z jedną strefą grzewczą
  • b) Smukła dysza z jedną strefą grzewczą
  • c) Końcówka termiczna, dysza z dwiema strefami grzewczymi
  • d) Dysza dwustrefowa
  • e) Dysza z trzema strefami grzewczymi
  • f) Miejsce montażu w formie wtryskowej

Podsumowując, system grzanych kanałów wymaga specjalnej obsługi i wyjątkowej ostrożności podczas jego użytkowania. Dlatego znajomość budowy poszczególnych elementów zdecydowanie pomoże podczas pracy z nim. Mam nadzieję, że „Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy” przybliżyły Ci tą tematykę.

Dajcie znać z jakimi problemami się mierzycie podczas obsługi systemu gorąco-kanałowego. Na przykład co sprawia Wam największe trudności. Czekam na Wasze komentarze.

Artykuł Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy pochodzi z serwisu ASCONS.