Moldador adota automação 'semi-inteligente'

A R&D Plastics, uma moldadora por injeção personalizada em Hillsboro, Oregon, reflete de várias maneiras as tendências em automação entre os moldadores na América do Norte. A planta da empresa evoluiu da simples desmoldagem de peças para o emparelhamento de robôs de diferentes tipos para alimentação de insertos, orientação e colocação no molde. A empresa constrói seu próprio ferramental de fim de braço (EOAT) para tarefas que economizam trabalho, como dobrar dobradiças vivas. Agora está procurando automatizar operações secundárias com robôs colaborativos (cobots). A empresa também está procurando automatizar a configuração de robôs e outros dispositivos celulares junto com a máquina de injeção. E está indo além da automação “rígida” para formas de automatizar a transferência de dados entre máquinas e computadores centrais.

O relatório do mês passado sobre os muitos programas da empresa de apoio à educação e treinamento locais em plásticos ajuda a explicar por que a P&D Plastics foi descrita como um pilar da comunidade de manufatura do Noroeste. Ele pertence e é administrado pelo CEO Rod Roth (filho de Merrill Roth, fundador de outro famoso moldador da Northwest, Grant &Roth Plastics) e Sal Gonzalez, v. De operações. A P&D Plastics foi iniciada em 1996 (após a venda da Grant &Roth para a SPM) e agora está se aproximando do recorde de vendas de US $ 8 milhões. Ele opera a partir de um ² de 28.000 pés fábrica com 60 funcionários e 19 prensas de 40 a 720 toneladas.

Automação em evolução

“Somos uma empresa de moldagem de médio porte, com equipe e ferramentas de uma empresa muito maior”, diz Ron Knowlton, v.p. de desenvolvimento de negócios. Os recursos das empresas incluem engenharia interna e moldagem elastomérica, sobremoldagem, moldagem por inserção, espuma estrutural e muito mais. Embora a maior parte de seu negócio seja o trabalho de “moldar e enviar”, há também um volume crescente de operações secundárias de valor agregado, como soldagem sônica, estampagem a quente, impressão digital, montagem, colagem com adesivo e inserção de fixadores. Possui fontes externas para galvanização, pintura e revestimentos hidrográficos.

Além disso, o negócio de moldagem customizada deve acomodar oito trocas de molde típicas em 24 horas, enquanto ainda opera com 98% de rendimento de peças boas e 80% de utilização da capacidade. “Tudo o que fazemos muda semanalmente”, comenta Don Altorfer, gerente de manutenção e engenheiro de automação.

Esses fatores ajudam a explicar o movimento do moldador para aumentar a automação. A maioria de suas impressoras tem um servo-robô - e uma célula tem dois - junto com automação adicional, incluindo alimentadores de pastilhas e transportadores. Até recentemente, os robôs da fábrica eram todos modelos Star e Yushin, mas a partir de 2015-2016, a R&D Plastics começou a comprar robôs Wittmann Battenfeld e agora tem cinco, incluindo dois modelos W818 e dois W843Pro e um W818S de braço duplo.

Matthew Barnett, gerente geral de P&D Plastics, espera que mais compras de robôs Wittmann sigam. “Ficamos muito impressionados com seu serviço e suporte”, disse Barnett. “Eles são uma das melhores empresas orientadas a serviços com as quais já trabalhamos.” Seus sentimentos são ecoados por Altorfer, que visitou o West Coast Tech Center de Wittmann Battenfeld em Placentia, Califórnia, para um treinamento abrangente de robôs de três dias. Ele conseguiu voltar à fábrica de moldagem e treinar sua própria equipe com o que aprendeu lá. Além disso, Jason Cornell, gerente regional da costa oeste da Wittmann para robôs e automação, vem ao local a cada dois meses para continuar o treinamento e demonstrar novos recursos. (Não por acaso, a R&D Plastics acaba de comprar sua primeira prensa de injeção Wittmann Battenfeld, para acompanhar seu estábulo existente de máquinas Toshiba e Sumitomo (SHI) Demag.)

A R&D Plastics aprecia a flexibilidade dos robôs Wittmann para acomodar os ritmos de uma empresa de moldagem personalizada. A viga transversal vem pré-perfurada e rosqueada a cada 5 pol. Ao longo da parte inferior, permitindo ajustes rápidos e mudança de posição constante para processos em constante mudança.

Como Barnett descreve a fase atual de automação na R&D Plastics, "Hoje, o que importa menos é colocar peças em uma caixa e mais sobre o que chamo de automação 'semi-inteligente'." Um exemplo é uma célula de moldagem de insertos em que os insertos de metal são alimentados por um alimentador vibratório (construído internamente) para um transportador. Isso leva a um robô SCARA de alta velocidade, que coloca as pastilhas em um local e orientação precisas para serem coletadas por um robô linear Wittmann que as coloca no molde e desmolda as peças acabadas.

Outro exemplo são algumas células de sobremoldagem duras / moles nas quais duas prensas são colocadas lado a lado, uma para moldar o substrato rígido e outra para moldar com TPE ou TPU, usando um robô para transferir entre as duas.

A R&D Plastics tem uma cultura do tipo faça você mesmo e constrói muito seu próprio equipamento, incluindo um soldador sônico CNC especial projetado originalmente por Merrill Roth. A empresa também fabrica seu próprio robô EOAT. Um exemplo é uma ferramenta para flexionar dobradiças vivas recém saídas do molde, evitando que uma pessoa execute essa tarefa. O EOAT foi impresso em 3D por uma nova impressora Pro2 com extrusora dupla e alimentada por filamento da Raise3D Technologies, Inc., Irvine, Califórnia ( raise3d.com )

Embora seja responsável por apenas 10% dos negócios da empresa hoje, o crescimento das operações secundárias de valor agregado fez a P&D Plastics pensar em automação lá também. “Estamos começando a procurar cobots para trabalhos como soldagem sônica”, diz Barnett.





“Hoje, o que importa menos é colocar peças em uma caixa e mais sobre o que chamo de automação 'semi-inteligente'”, afirma o gerente geral da R&D Plastics, Matthew Barnett.





Ele acrescenta que a automação traz benefícios para o moral e a contratação dos funcionários. “Ao implementar a nova automação, somos capazes de reduzir algumas das tarefas mundanas mais simples e alavancar nossos funcionários para operar mais como inspetor / embalador e menos como operador de máquina.” E ainda há o fator “legal” que atrai os trabalhadores mais jovens. “Isso é verdade com nossos definidores de moldes e técnicos de processo juniores. Eles veem uma oportunidade de aprender sobre automação que levarão com eles ao longo de suas carreiras, seja aqui na P&D ou onde quer que eles acabem ”.

A automação de dados também cresce

Moldadores experientes hoje concordam que automatizar o fluxo de dados de fabricação em tempo real é tão importante quanto automatizar o fluxo de produtos e componentes. Esse é o caso da R&D Plastics, onde Ron Knowlton se orgulha do sistema ERP da empresa da IQMS, que ele diz "fornece - entre outras coisas - informações em tempo real sobre exatamente o que está acontecendo no piso de moldagem e em valor agregado, como além de armazenar informações sobre ajustes de molde e máquina e manutenção preventiva. ”

Outro passo à frente veio com a compra de uma prensa de injeção servo-hidráulica Wittmann Battenfeld SmartPower 300 e auxiliares associados. Esta “célula de trabalho inteligente”, diz Barnett, está equipada para armazenar e recuperar configurações de trabalho não apenas para a máquina de moldagem, mas também para o robô, carregador de tremonha, alimentador de aditivo e unidade de controle de temperatura do molde (TCU). Esse recurso, que o fornecedor chama de Wittmann 4.0, ajudará a tornar as mudanças frequentes de trabalho ainda mais rápidas e fáceis.