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提升注塑工藝的靈活性和工件質量 |
| 時間：2019年01月21日 點擊：次
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日本三菱重工塑料技術公司(MHIPT)專業從事注塑機的開發和建造，解決方案主要用于汽車行業、家用電器和 PC 行業。MHIPT公司為其最新的 MEIII 機器系列選擇了倍福基于 PC 的控制技術。除了提高重復性和生產靈活性之外，MHIPT 還考慮簡化狀態監測功能的集成以及實施預測性維護，這將是向前邁出的重要一步。
開放式自動化平臺帶來競爭優勢
MEIII 是MHIPT最新開發的一款中型注塑機，鎖模力范圍為 550 到 850 噸。大多數的注塑機配備的都是液壓驅動器，而 MEIII 中驅動控制則是通過伺服電機實現。MHIPT 工程部總監兼首席執行官Takashi Mizuno表示，“在自動化技術方面，MHIPT 已經改變了其之前使用的 MEIII 機器系列的開發方案。之前，我們完全靠自己開發我們的控制器;而使用 PC 控制系統讓我們能夠將精力全部集中在軟件開發上。我們的目標是將我們公司在注塑機方面積累的所有專業知識整合到注塑工藝軟件中，從而在激烈的競爭中脫穎而出。”
跟之前的 MEII 系列一樣，MEIII 系列配備了 MHIPT 自主開發的 DD (直驅)電機。這些電機不需要減速機，因為它們能夠用低轉速產生很大的力;這提供了動態注射驅動的優勢，使得維護更容易，因為無需使用滑輪、輸送帶及其它消耗材料。MEIII 系列的設計特點是它用高精度的軟件同步取代了兩個直驅電機之間的機械連接系統。“伺服電動控制系統的速度、可靠性和精度直接決定了產品的質量。”Takashi Mizuno 強調道。
開放式控制技術：獨立于供應商特定的標準和規范
MHIPT 工程部門設計總監兼 MEIII 開發項目主管 Takashi Takiiad解釋說道：“控制架構開放性的最大優勢是我們及我們的客戶能夠獨立于供應商特定的標準或規范。基于 PC 的控制系統是一套極為高效的開放式控制系統，同時具有很高的靈活性和通用性，為我們提供了所需的可靠性和品質。”
機器開發中的高效率
由于 PC 控制平臺具備高靈活性和可擴展性，MHIPT 能夠為其客戶提供約 200 種可選的規格來使用不同的工具或模具，以實現待生產的塑料工件的幾何形狀。“這大概是傳統控制系統選項數量的三倍。以前需要花費額外成本才能提供的規格現在能以標準價格和交付時間提供給我們的客戶。此外，開放式標準的使用為我們提供足夠的靈活性，滿足我們的客戶在傳感器和伺服電機方面的規定。通過將 EtherCAT 和TwinCAT分別用作通用的通訊系統和通用的軟件平臺，可以實現統一的數據流，從而大大提高了機器操作的重復性。”Takashi Takii解釋說。
“總之，通過使用 PC 平臺大大提高了機器工程效率。”Takashi Takii說道。“通過 EtherCAT 實現通訊的分布式 I/O 站的使用簡化了控制柜的模塊化設計，從而不僅提高了靈活性方面的優勢 — 例如可以臨時進行修改，而且縮短了機器的制造、拆卸、運輸及安裝時間。PC 控制平臺的高度可擴展性最終使得使用一臺基于 PC 的中央控制系統就能控制大小及應用領域各不相同的多臺注塑機。”
MEIII 的注射裝置。同步控制兩臺直驅電機可以實現高精度注射工藝。
MHIPT 機器軟件需要管理 30,000 多個數據點，以實現注塑應用的多樣性和靈活性。MHIPT 使用 Oracle 數據庫關鍵軟件設計配置。“所需的數據庫的緊密連接無法通過傳統控制系統供應商提供的工具。”Takashi Takii闡釋道。“對我們來說，TwinCAT的無縫連接是實現全自動或半自動軟件配置邁出的巨大一步。另外，在線調試工具、示波軟件和其它開發工具提供了有價值的功能。”
開放式控制架構幫助實現新的業務模型
Takashi Takii也看到了基于 PC 的控制架構能夠帶來的潛在業務優勢。“大型注塑機是小批量及大批量生產的典型例子，幾乎相當于特種機器制造。我們的理想方案是滿足客戶的每一個要求。傳統的控制技術往往會限制我們，而 MEIII 使用的控制器能夠實現高效和靈活的軟件開發。注塑工藝的不同選項可以使用軟件自動生成，無需編程。我可以自信地說，軟件設計已經提升了客戶對我們的滿意度。質量、成本和時間的魔術三角已經取得了飛躍發展。”
為工業 4.0 做好準備
Takashi Takii也看到開放式控制架構在制造業當前趨勢方面的優勢。“通過 EtherCAT 和TwinCAT實現的開放、靈活控制的數據流并不僅僅局限于各臺注塑機，而且還實現了整個工廠的數據流的模塊化和均勻性。這樣，我們可以為德國的工業 4.0 和美國的工業物聯網(IIoT)設定的技術目標提供高度響應的支持。”Takashi Takii在概述未來戰略的時候總結道。
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