plastik-ambalaj.com

Plastik enjeksiyon makinelerinde robot kullanımı

Rekabetin çok fazla olduğu günümüzde işletmeler, ürün ya da hizmetlerinin birim maliyetlerini düşürmek amacıyla, özellikle yatırımını kısa sürede amorti edebilecek yatırımlara yönelmektedirler. Hiç kuşkusuz bu yatırımlardan en önemlilerinden biri de plastik enjeksiyon makinelerinde kullanılan robotlardır.  

Eksenlere tahrik verme bakımından robotlar genel olarak pinömatik robotlar ve servo robotlar olmak üzere ikiye ayrılırlar. Mekanik ayar gerektirdiklerinden, yavaş hızlarla hareket edip çevrime olumsuz etki ettiklerinden ve sadece al-bırak uygulamalarında kullanılabildiklerinden dolayı pinömatik robotlar günümüzde pek tercih edilmemektedirler. Servo robotlar, çok komplike uygulamalarda (insert, kalıp içi etiketleme-IML, ürünlerin dizilmesi vs.) kullanılabilirler, hızlıdırlar, programlamaları kumanda panelinden yapılır ve programlanan kalıp tekrar çalışacaksa, ilgili programın çağrılması yeterlidir. Bu nedenle, plastik enjeskiyon makinelerinde robot kullanmanın avantajlarını belirtirken, servo robot ile yapılan çalışmalar vurgulanmış olacaktır.

Plastik enjeksiyon makinelerinde basılan ürünler kalıptan, ya bir operatör tarafından elle alınır ya da otomatik yere düşürülürler.

Servo robot kullanmanın sağladığı avantajlar

Enjeksiyon makinesinde basılan ürün, bir operatör vasıtasıyla alınıyorsa, servo robotun sağladığı avantajları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

a- İş güvenliği sağlanır : 

Servo robot kullanımı ile operatör, enjeksiyon makinesinin tehlikeli bölgesi olan mengene ünitesinde bulunmayacağından dolayı, iş güvenliği açısından risk teşkil edecek durumlardan kaçınılmış olunur.

b- Ürünü basmak için gereken çevrim süresi kısalır: 

Bir enjeksiyon makinesinde basılan ürün bir servo robot ile alınıyorsa, enjeskiyon makinesinin kapısının açma-kapanma süreleri ve operatörün insiyatifinden kaynaklanan gecikmeler (özellikle insert veya kalıp içi etiketleme-IML uygulamalarında kalıbın içerisine insert parça ya da etiket yerleştirilecekse, bekleme süresi çok daha fazla olacaktır) ortadan kaldırılacak ve ürün daha kısa sürede basılacaktır. Böylece ürünün birim maliyeti direkt olarak düşmüş olacaktır. Birçok menjeksiyon makinesinde servo robot kullanmaya  başlayan firmalar aynı işi, daha az sayıda enjeksiyon makinesi kullanarak yapabilmektedirler.

c- Ürün kalitesi artar, planlama daha sağlıklı yapılır: 

Servo robot ile enjeksiyon makinesinden alınan ürün hep aynı çevrim ile alınacağından dolayı, hammaddenin ocakta bekleme süresi aynı olacaktır ve dolayısıyla her çevrimdeki ürün kalitesi de hep aynı standartta olacaktır. Bu sayede fire oranları minimize edilerek,  gün içerisinde üretilen ürün miktarı bilindiğinden dolayı çok daha sağlıklı bir planlama yapılabilir.

d- Kalıp güvenliği sağlanır: 

Servo robot ile alınan ürünün varlık kontrolü yapılarak, ürün kalıpta iken kalıbın kapanması engellenir. Böylece, operatör tarafından kalıpta unutulabilen parçadan dolayı, kalıbın zarar görme risklerinin önüne geçilmiş olunur.

e- Otomasyon uygulması ile çalışan sayısı azaltılabilir: 

Servo robot ile akuple çalışan bir otomasyon uygulaması sayesinde, iki ya da daha fazla makineye bir operatörün bakması sağlanabilir.

f- Gıda ambalaj ürünlerinde hijyen sağlanır: 

Gıda ambalaj ürünlerinde, ürünün enjeksiyon makinesinden elle alınması hijyen açısından uygun değildir. Servo robot kullanılarak enjeksiyon makinesinden alınan ürünler bir konveyör üzerine üst üste dizilip el değmeden ambalajlanabilirler.

Enjeksiyon makinesinde basılan ürün, otomatik olarak yere düşüyor fakat aşağıdaki olumsuzluklar söz konusu ise, bu enjeksiyon makinelerinde de servo robot kullanımı gerekmektedir:

 Yere düşen üründe çizilme ya da kırılma meydana geliyorsa,

 Hijyen koşullarından dolayı ürünün yere düşmesi istenmiyorsa,

 Ürünün düşmesi için itici birden fazla sayıda vurduluyor ve dolayısıyla hem zaman kaybı yaşanıyor, hem de kalıbın/makinenin ömrü olumsuz etkileniyorsa,

 Ürün, kalıptan bazen düşmüyor ve bu da kalıba zarar veriyorsa.

Servo robotların özellikleri:

Servo robotların avantajlarını tam olarak görmek için, robotların bazı fonksiyonlarının olması gerekmektedir. WITTMANN BATTENFELD firması, müşterilerinden aldığı geri dönüşler ile birlikte geliştirdiği özellikler sayesinde, bir robottan alınması gereken en fazla verimin alınmasını sağlamaktadır. WITTMANN BATTENFELD firmasının robotlarında bulunan standart özelliklerden bir kısmı aşağıdaki gibidir:

 Ayrılabilir Kumanda Paneli:

Kumanda paneli olmadan robot çalışabilmektedir. Bu sayede, operatörün, robotun programına müdahale etmesi önlenir. Tek kumanda paneli (TeachBox) ile aynı seri tüm robotlar programlanabilir.

 Programları Flash Disk ile robota yüklemek veya robottaki programları Flash Disk ile yedeklenmesi.

 Eksenlerin Motor Frenlerinin Serbest Bırakılması:

Kalıp içi ekseni parçaya yaklaştığı zaman, eksen serbest bırakılarak iticinin hareketi ile hareket etmesi sağlanabilir. Ayrıca tüm eksenlerin motor frenleri otomatik modda ve manuel modda serbest bırakılabilir.

 Ekonomik Mod:

Kumanda panelindeki bir tuş aracılığıyla,  robot hızı makine çevrim zamanına eşit olacak şekilde optimize edilerek, robotun tüm aksam ve parçalarının ömrü uzatılabilir, ayrıca minimum enerji sarfiyatı elde edilir.

 Robotun elektrik panosunun robotun üzerinde olması, yerde ekstra bir yere gereksinim duyulmaması.

 Vakum İzlemenin direkt olarak ekrandan yapılması:

Her ürünün algılanma derecesi kumanda paneli üzerinden ayarlanabilmektedir. Çeşitli ürünler için farklı vakum algılama dereceleri ayarlanıp kaydedilebilir. Ürünle ilgili program hafızadan çağrıldığında, ilgili vakum algılama derecesi de çağrılmış olur. 

 Akıllı, parça alma özelliği - Smart Removal:

Robot, kalıbın açılma süresini hesaplar,  kalıp açık sinyali gelene kadar ivmelenmesini tamamlar ve ilk hareketini alır. Bu özellik sayesinde ürün alma süresi, dolayısıyla çevrim süresi azaltılmış olur.

 Yumuşak Tork - Soft Torque:

Robot koluna uygulanan küçük bir kuvvet robot tarafından hissedilir. Bundan sonra robot, kuvvetin uygulandığı yönde kendi hareketine başlar. Böylece, parçanın kalıp tarafından serbest bırakılmadığı, uzun itici mesafesine sahip uygulamalarda robot koluna yük binmesi engellenmiş olur.

 Standart Giriş ve Çıkışlar:

Robotun panosunda standart olarak sayısal (dijital) 5 giriş ve 4 çıkış , analog 3 giriş mevcuttur. Bu giriş ve çıkışları otomasyon uygulamalarında kullanılabilmektedirler. Bu standart giriş çıkışlara ilave olarak 16 giriş, 16 çıkış ilavesi yapılabilmektedir.

 Güvenlik bölgesi tanımlama:

Her program için 255 adet farklı güvenlik bölgesi tanımlanabilir. Böylece robotun çarpma riski bulunan objelerin bölgeleri robota tanımlanarak, bu risk ortadan kaldırılmış olur.

 Parça takip edebilme:

Robot, analog girişe sahip olduğu için, bir konveyöre bağlanan enkoder sayesinde, konveyör üzerindeki ürünü takip edebilir. Ayrıca, ürünlerin yüzeyi boyunca robotu hareket ettirmek mümkündür.

Bir enjeksiyon makinesi için uygun servo robot nasıl seçilir:

Uygulamaya göre robot seçimi farklılık göstermektedir. Başlıca üç ana kritere göre robot seçimi yapılmaktadır:

1. Uygulamada gereken taşıma kapasitesi,

2. Gerekli eksen uzunlukları,

3. Çevrim süresi.

Bu kriterlerin dışında, robot seçimini etkileyen daha birçok unsur bulunmaktadır. Bu nedenle, özellikle robot kullanımına daha yeni başlayacak işletmelerin, robot tedarikçileri ile karşılıklı bilgi alışverişinde bulunarak uygun robota karar vermeleri gerekmektedir. 

Yolluk alıcı robotlar

Ürün alma dışında, sadece yolluk ile ürünü birbirinden ayırmak amacıyla, Yolluk alıcı Robotlar da kullanılmaktadırlar. Bu robotlar genellikle pinömatik tahriklidirler. Yolluk alıcı robotlar, genellikle tek bir soğuk yolluğu olan kalıplarda, yolluk ile ürünü birbirinden ayırmak için kullanılırlar. Bu robotlar, enjeksiyon makinesinin operatör tarafına ya da operatör karşı tarafına yerleştirilecek bir kırma makinesine yollukları direkt olarak atabilirler (enjeksiyon makinesinin kapısının üstünden). Hammadde yükleme sisteminde kullanılacak bir kırma oranlayıcı valf ile de geri dönüşüm malzeme, kırma makinesinden enjeksiyon makinesinin haznesine otomatik olarak aktarılabilir.

Plastik enjeksiyon makinelerinde konveyör kullanımı

Plastik enjeksiyon makinelerinde konveyörler, genellikle bir servo robot ya da yolluk alıcı robot ile birlikte, yardımcı ekipman olarak kullanılmaktadırlar. 

Servo robot ile birlikte konveyör kullanımı

Bu tür konveyörlerin kullanım amacı, servo robot ile enjeksiyon makinesinden alınan ürünün, konveyör üzerine bırakılması/dizilmesi ve istenen baskı sayısından sonra bir miktar hareket ettirilerek, diğer çevrimlerdeki ürünlerin de konveyörün diğer kısımlarına bırakılması/dizilmesidir. Bu çalışma şekli ile birden fazla enjeksiyon makinesine tek bir operatörün bakması sağlanabilir veya üründe çapak alma ya da montaj gibi uygulamalar yapılacaksa, bu uygulamalar için ürünün bir noktadan başka bir noktaya taşınması sağlanabilir.

Yolluk alıcı robot ile birlikte konveyör kullanımı

Yolluk alıcı robot tarafından yolluğundan ayrılmış ürünler, bir konveyör vasıtasıyla istenen noktaya taşınabilirler ve konveyörün sonunda bulunan bir koli/poşet içerisine belli bir adette istiflenebilirler.

Yolluk ayırma konveyörleri:

Bu tür konveyörler genellikle Z şeklinde üretilirler. Ürün ile yolluk birlikte bu konveyörün üzerine düşürülür. Konveyörün sonunda bulunan pervane ya da perdaneler vasıtasıyla, ürün ve yolluk birbirinden ayrılır. Bu tür konveyörlerin dezavantajı, sağlam ürünü yolluk tarafına ya da yolluğu sağlam ürün tarafına atma riski oluşturmalarıdır. Ürün ile yolluğu tam doğrulukta ayırmak, yolluk alma robotları ya da servo robotlara takılacak farklı tutucu ekipmanlarla mümkündür. 

Uluslararası WITTMANN grubu, plastik sektörü için robot ve çevresel ekipman konusunda lider üreticilerden biridir. Viyana/Avusturya merkezli WITTMANN grubu, 7 üretim tesisi ve dünya genelindeki önemli plastik sektörlerinde 20 ofisi ile dünya çapında faaliyet gösteren bir firmadır. 

Bu kapsamlı çevresel ekipmanları ile WITTMANN, plastik sektörünün ihtiyaç duyabileceği tüm gereksinimleri karşılayacak komple çözümler sunmaktadır. WITTMANN’ın sunabildikleri: tekli kalıp şartlandırıcıları, eleksiz kırıcılar, yolluk alıcılar, tümleşik yükleme sistemleri gibi müstakil cihazlar, tümleşik malzeme yükleme ve kurutma sistemlerinden, enjeksiyondan çıkan yarı-bitmiş parçaların esnek olarak tamamlanmasını sağlayan otomatik robot sistemlerini içeren tümleşik, çapraz bağlı kontrol sistemleri. 

1 Nisan 2008 tarihinde WITTMANN firması,  Avusturya’nın Kottingburn şehrinde bulunan BATTENFELD Kunststoffmaschinen GmbH firmasını satın aldı. Bir yandan yardımcı ekipman grubu, diğer yandan BATTENFELD enjeksiyon makinelerindeki gelişme bağımsız olarak büyümeye devam etmektedir.  Bununla birlikte, tabii ki bu birliktelik, iki ürün grubunda bütünleşme ve bütün ekipmanları tek elden tedarik etmek isteyen üreticilere plastik işleme, otomasyon ve çevresel ekipmanlarda kusursuz kombinasyonlar sunma avantajını sağlamıştır.  

WITTMANN BATTENFELD Türkiye firması, Türkiye’de ofis olarak faaliyet göstermektedir. Enjeksiyon makinesi ve ekipmanlarını aynı marka altında tedarik edebilen tek firmadır. Bu özelliği ile anahtar teslimi çözümler sunan Wittmann Battenfeld, tüm ürünlerine minimum 10 yıl boyunca yedek parça tedarik garantisi vermektedir.

Cüneyt Kahraman

WITTMANN BATTENFELD Türkiye Satış Müdürü