Molder past 'semi-slimme' automatisering toe

R&D Plastics, een op maat gemaakte spuitgietmachine in Hillsboro, Oregon, weerspiegelt in veel opzichten de trends in automatisering onder gieters in Noord-Amerika. De fabriek van het bedrijf is geëvolueerd van het eenvoudig demonteren van onderdelen naar het koppelen van verschillende typen robots voor het invoeren, oriënteren en plaatsen in de mal. Het bedrijf bouwt zijn eigen end-of-arm tooling (EOAT) voor arbeidsbesparende taken zoals het buigen van scharnieren. Het wil nu secundaire operaties automatiseren met collaboratieve robots (cobots). Het bedrijf wil ook de installatie van robots en andere mobiele apparaten automatiseren, samen met de injectiemachine. En het kijkt verder dan "harde" automatisering naar manieren om gegevensoverdracht tussen machines en centrale computers te automatiseren.

Het rapport van vorige maand over de vele programma's van het bedrijf ter ondersteuning van lokale kunststofeducatie en -training helpt verklaren waarom R&D Plastics wordt beschreven als een pijler van de Noordwest-productiegemeenschap. Het is eigendom van en wordt gerund door CEO Rod Roth (zoon van Merrill Roth, oprichter van een andere legendarische Northwest-vormer, Grant &Roth Plastics) en Sal Gonzalez, v.. of Operations. R&D Plastics begon in 1996 (na de verkoop van Grant &Roth aan SPM) en nadert nu de recordomzet van $ 8 miljoen. Het werkt vanaf een 28.000 ft ² fabriek met 60 medewerkers en 19 persen van 40 tot 720 ton.

Evoluerende automatisering

"We zijn een middelgroot gietvormbedrijf met het personeel en de gereedschappen van een veel groter bedrijf", zegt Ron Knowlton, v.p. van bedrijfsontwikkeling. De mogelijkheden van de firma's omvatten in-house engineering en elastomeer gieten, overmolding, insert molding, structureel schuim en meer. Hoewel het grootste deel van zijn activiteiten "mal-and-ship"-werk is, is er ook een groeiend aantal secundaire bewerkingen met toegevoegde waarde, zoals sonisch lassen, hot stamping, digitaal printen, assemblage, lijmen en het inbrengen van bevestigingsmiddelen. Het heeft externe bronnen voor plateren, schilderen en hydrografische coatings.

Bovendien moet de custom-molding business een typische acht matrijswisselingen in 24 uur kunnen doorstaan, terwijl ze nog steeds werken met een opbrengst van 98% goede onderdelen en een capaciteitsbenutting van 80%. "Alles wat we doen verandert wekelijks", zegt Don Altorfer, onderhoudsmanager en automatiseringsingenieur.

Deze factoren helpen bij het verklaren van de stap van de vormer naar toenemende automatisering. De meeste van zijn persen hebben een servorobot - en één cel heeft er twee - samen met extra automatisering, inclusief invoerinvoer en transportbanden. Tot voor kort waren de robots van de fabriek allemaal Star- en Yushin-modellen, maar vanaf 2015-2016 begon R&D Plastics Wittmann Battenfeld-robots te kopen en heeft het er nu vijf, waaronder twee W818- en twee W843Pro-modellen en een W818S met twee armen.

Matthew Barnett, algemeen directeur van R&D Plastics, verwacht dat er nog meer aankopen van Wittmann-robots zullen volgen. "We zijn erg onder de indruk van hun service en ondersteuning", zegt Barnett. "Ze zijn een van de beste servicegerichte bedrijven waarmee we hebben gewerkt." Zijn gevoelens worden gedeeld door Altorfer, die een bezoek bracht aan het West Coast Tech Center van Wittmann Battenfeld in Placentia, Californië, voor een driedaagse uitgebreide robottraining. Hij was in staat om terug te keren naar de gieterij en zijn eigen personeel te trainen in wat hij daar leerde. Daarnaast komt Jason Cornell, Wittmann's West Coast Regional Manager voor Robots en Automatisering, om de paar maanden ter plaatse om door te gaan met trainen en nieuwe functies te demonstreren. (Niet terloops, R&D Plastics heeft zojuist zijn eerste Wittmann Battenfeld-injectiepers gekocht, bij zijn bestaande stal van Toshiba en Sumitomo (SHI) Demag-machines.)

R&D Plastics waardeert de flexibiliteit van de Wittmann-robots om de ritmes van een custom-molding-bedrijf te accommoderen. De dwarsbalk is voorgeboord en wordt om de 5 inch langs de onderkant getapt, waardoor snelle aanpassingen en constante positieverschuiving mogelijk zijn voor constant veranderende processen.

Zoals Barnett de huidige fase van automatisering bij R&D Plastics beschrijft:"Vandaag de dag gaat het minder om onderdelen in een doos doen, maar meer om wat ik 'semi-slimme' automatisering noem." Een voorbeeld is een insert molding cel waarin metalen inserts door een (in-house gebouwde) triltoevoer naar een transportband worden gevoerd. Dat leidt tot een snelle SCARA-robot, die de inzetstukken op een precieze locatie en richting plaatst om te worden opgepakt door een lineaire Wittmann-robot die ze in de mal plaatst en afgewerkte onderdelen uit de mal haalt.

Een ander voorbeeld zijn enkele harde/zachte overmolding-cellen waarin twee persen naast elkaar worden geplaatst, één om het stijve substraat te vormen en één om te overgieten met TPE of TPU, waarbij een robot wordt gebruikt om tussen de twee over te brengen.

R&D Plastics heeft een doe-het-zelf-cultuur en bouwt veel eigen apparatuur, waaronder een speciale CNC-sonische lasser die oorspronkelijk is ontworpen door Merrill Roth. Het bedrijf maakt ook een deel van zijn eigen robot EOAT. Een voorbeeld is een hulpmiddel om levende scharnieren vers uit de mal te buigen, zodat iemand die taak niet hoeft uit te voeren. De EOAT is 3D-geprint door een nieuwe dual-extruder, filament-fed Pro2-printer van Raise3D Technologies, Inc., Irvine, Californië (raise3d.com ).

Hoewel het vandaag slechts 10% van de bedrijfsactiviteiten van het bedrijf uitmaakt, heeft de groei van secundaire activiteiten met toegevoegde waarde ervoor gezorgd dat R&D Plastics ook daar aan automatisering denkt. "We beginnen naar cobots te kijken voor taken zoals sonisch lassen", zegt Barnett.