Den California-baserte produsenten ACPT Inc. samarbeidet med maskinleverandøren for å etablere en innovativ halvautomatisk produksjonslinje utstyrt med en automatisk filamentviklingsmaskin.#arbeid pågår #Automasjon
ACPTs karbonfiberkompositt drivaksler brukes i en rekke bransjer.Fotokilde, alle bilder: Roth Composite Machinery
I mange år har komposittmaterialprodusenten Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, California, USA) vært forpliktet til å utvikle og perfeksjonere utformingen av sitt karbonfiberkompositt drivaksel-karbonfiberkomposittmateriale eller store metallrør som forbinder foran og bak deler Drivsystemet under de fleste kjøretøy.Selv om de opprinnelig ble brukt i bilindustrien, er disse multifunksjonelle komponentene også mye brukt i marine, kommersielle, vindenergi, forsvar, romfart og industrielle applikasjoner.Gjennom årene har ACPT sett en jevn økning i etterspørselen etter karbonfiberkompositt drivaksler.Ettersom etterspørselen fortsatte å vokse, anerkjente ACPT behovet for å produsere et større antall drivaksler med høyere produksjonseffektivitet - hundrevis av de samme akslene hver uke - som førte til nye innovasjoner innen automatisering og til slutt etableringen av nye fasiliteter.
I følge ACPT er årsaken til den økte etterspørselen etter drivaksler at drivaksler i karbonfiber har en unik kombinasjon av funksjoner sammenlignet med drivaksler av metall, for eksempel høyere dreiemomentkapasitet, høyere turtallsegenskaper, bedre pålitelighet, lettere vekt, og det pleier. å brytes ned til relativt ufarlig karbonfiber under høy støt og redusere støy, vibrasjoner og ruhet (NVH).
I tillegg, sammenlignet med tradisjonelle drivaksler av stål, rapporteres det at drivaksler av karbonfiber i biler og lastebiler kan øke hestekreftene til bakhjulene til kjøretøy med mer enn 5 %, hovedsakelig på grunn av den lettere roterende massen av komposittmaterialer.Sammenlignet med stål kan den lette drivakselen i karbonfiber absorbere mer støt og ha en høyere dreiemomentkapasitet, som kan overføre mer motorkraft til hjulene uten å få dekkene til å skli eller skille seg fra veien.
I mange år har ACPT produsert drivaksler i karbonfiberkompositt gjennom filamentvikling ved sitt anlegg i California.For å utvide til det nødvendige nivået er det nødvendig å øke omfanget av anlegg, forbedre produksjonsutstyret og forenkle prosesskontroll og kvalitetskontroll ved å flytte ansvar fra menneskelige teknikere til automatiserte prosesser så mye som mulig.For å nå disse målene bestemte ACPT seg for å bygge et andre produksjonsanlegg og utstyre det med et høyere automatiseringsnivå.
ACPT samarbeider med kunder innen bil-, forsvars-, marine- og industriindustrien for å designe drivaksler i henhold til deres behov.
ACPT etablerte dette nye produksjonsanlegget i Schofield, Wisconsin, USA for å minimere avbrudd i drivakselproduksjonen i løpet av den 1,5-årige prosessen med å designe, konstruere, kjøpe og installere nye fabrikker og produksjonsutstyr, hvorav 10 måneder er dedikert til konstruksjon, levering og montering av automatiske filamentviklingssystemer.
Hvert trinn i produksjonsprosessen for komposittdrivakselen blir automatisk evaluert: filamentvikling, harpiksinnhold og fuktkontroll, ovnsherding (inkludert tid og temperaturkontroll), fjerning av deler fra doren og prosessering mellom hvert trinn Dornprosess.På grunn av budsjettmessige årsaker og ACPTs behov for et mindre permanent, mobilt system for å tillate et begrenset antall FoU-eksperimenter om nødvendig, nektet den å bruke overhead- eller gulvstående portalautomatiseringssystemer som et alternativ.
Etter å ha forhandlet med flere leverandører, var den endelige løsningen et todelt produksjonssystem: en type 1, to-akset automatisk filamentrulle med flere viklingsvogner fra Roth Composite Machinery (Stephenburg, Tyskland) viklingssystem;Dessuten er det ikke et fast automatisert system, men et semi-automatisk spindelhåndteringssystem designet av Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, USA).
ACPT uttalte at en av hovedfordelene og kravene til Roth-filamentviklingssystemet er dets påviste automatiseringsevne, som er designet for å tillate to spindler å produsere deler samtidig.Dette er spesielt viktig gitt at ACPTs proprietære drivaksel krever flere materialendringer.For å automatisk og manuelt kutte, tre og koble til forskjellige fibre hver gang materialet endres, gjør Roths Roving Cut and Attach (RCA) funksjon det mulig for viklingsmaskinen å automatisk bytte materialer gjennom sine flere produksjonsvogner.Roth harpiksbad og fibertrekkingsteknologi kan også sikre et presist fuktighetsforhold mellom fiber og harpiks uten overmetning, slik at opprulleren kan kjøre raskere enn tradisjonelle opprullere uten å kaste bort for mye harpiks.Etter at viklingen er fullført, vil viklingsmaskinen automatisk koble doren og deler fra viklingsmaskinen.
Selve viklingssystemet er automatisert, men etterlater fortsatt en stor del av behandlingen og bevegelsen av doren mellom hvert produksjonstrinn, som tidligere ble gjort manuelt.Dette inkluderer å klargjøre de nakne dorene og koble dem til viklingsmaskinen, flytte doren med de viklede delene til ovnen for herding, flytte doren med de herdede delene og fjerne delene fra doren.Som en løsning utviklet Globe Machine Manufacturing Co. en prosess som involverer en serie traller designet for å romme doren plassert på trallen.Rotasjonssystemet i vognen brukes til å plassere doren slik at den kan flyttes inn og ut av vikleren og avtrekkeren, og kontinuerlig rotere mens delene fuktes av harpiksen og herdes i ovnen.
Disse dorvognene flyttes fra en stasjon til en annen, assistert av to sett med bakkemonterte transportarmer — ett sett på spolen og det andre satt i det integrerte avtrekkssystemet — med dornen. Vognen beveger seg på en koordinert måte, og tar hvileaksen til hver prosess.Den tilpassede chucken på vognen klemmer og frigjør spindelen automatisk, i koordinering med den automatiske chucken på Roth-maskinen.
Roth to-akset presisjonsharpikstankenhet.Systemet er designet for to hovedaksler av komposittmaterialer og transportert til en dedikert materialviklingsbil.
I tillegg til dette doroverføringssystemet, tilbyr Globe også to herdeovner.Etter herding og doruttrekking overføres delene til en kuttemaskin med nøyaktig lengde, etterfulgt av et numerisk kontrollsystem for behandling av rørendene, og deretter rengjøring og påføring av lim ved hjelp av pressfittings.Momenttesting, kvalitetssikring og produktsporing fullføres før pakking og forsendelse for sluttbrukskunder.
I følge ACPT er et viktig aspekt ved prosessen dens evne til å spore og registrere data som anleggstemperatur, fuktighetsnivå, fiberspenning, fiberhastighet og harpikstemperatur for hver viklingsgruppe.Denne informasjonen lagres for produktkvalitetsinspeksjonssystemer eller produksjonssporing, og lar operatører justere produksjonsforholdene når det er nødvendig.
Hele prosessen utviklet av Globe beskrives som "halvautomatisert" fordi en menneskelig operatør fortsatt må trykke på en knapp for å starte prosesssekvensen og manuelt flytte vognen inn og ut av ovnen.Ifølge ACPT ser Globe for seg en høyere grad av automatisering for systemet i fremtiden.
Roth-systemet inkluderer to spindler og tre uavhengige svingete biler.Hver viklingsvogn er designet for automatisk transport av forskjellige komposittmaterialer.Komposittmaterialet påføres begge spindlene samtidig.
Etter det første året med produksjon ved det nye anlegget rapporterte ACPT at utstyret har vist at det kan nå sine produksjonsmål samtidig som det sparer arbeidskraft og materialer og gir konsekvent høykvalitetsprodukter.Selskapet håper å samarbeide med Globe og Roth igjen i fremtidige automasjonsprosjekter.
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).
Etter mer enn 30 års utvikling er in-situ-integrasjon i ferd med å oppfylle løftet om å eliminere festemidler og autoklaver, og realisere et integrert multifunksjonelt karosseri.
Kravene til høye enhetsvolum og lav vekt til batterihus til elektriske busser har fremmet utviklingen av TRB Lightweight Structures dedikerte epoksyharpikssystemer og automatiserte komposittproduksjonslinjer.
Pioneren innen ikke-autoklavbehandling i romfartsapplikasjoner svarte et kvalifisert, men entusiastisk svar: Ja!
Innleggstid: Aug-07-2021