Molder adopte une automatisation « semi-intelligente »

R&D Plastics, un mouleur par injection personnalisé à Hillsboro, en Oregon, reflète à bien des égards les tendances en matière d'automatisation parmi les mouleurs en Amérique du Nord. L'usine de l'entreprise est passée du simple démoulage de pièces à l'association de robots de différents types pour l'alimentation, l'orientation et le placement des inserts dans le moule. L'entreprise construit son propre outillage en bout de bras (EOAT) pour des tâches économisant de la main-d'œuvre telles que la flexion des charnières vivantes. Elle cherche désormais à automatiser les opérations secondaires avec des robots collaboratifs (cobots). L'entreprise cherche également à automatiser la configuration des robots et autres dispositifs cellulaires avec la machine d'injection. Et il regarde au-delà de l'automatisation « dure » ​​pour trouver des moyens d'automatiser le transfert de données entre les machines et les ordinateurs centraux.

Le rapport du mois dernier sur les nombreux programmes de l'entreprise soutenant l'éducation et la formation locales sur les plastiques aide à expliquer pourquoi la R&D Plastics a été décrite comme un pilier de la communauté de fabrication du Nord-Ouest. Il est détenu et dirigé par le PDG Rod Roth (fils de Merrill Roth, fondateur d'un autre mouleur historique du Nord-Ouest, Grant &Roth Plastics) et Sal Gonzalez, v.. of Operations. R&D Plastics a débuté en 1996 (après la vente de Grant &Roth à SPM) et approche maintenant des ventes record de 8 millions de dollars. Il fonctionne à partir d'un 28 000 pi ² usine de 60 employés et 19 presses de 40 à 720 tonnes.

Automatisation en évolution

« Nous sommes une entreprise de moulage de taille moyenne avec le personnel et les outils d'une entreprise beaucoup plus grande », déclare Ron Knowlton, v.p. de développement commercial. Les capacités des entreprises comprennent l'ingénierie interne et le moulage élastomère, le surmoulage, le moulage par insertion, la mousse structurelle, etc. Bien que la majorité de ses activités soient des travaux de « moulage et d'expédition », il existe également un volume croissant d'opérations secondaires à valeur ajoutée telles que le soudage sonique, l'estampage à chaud, l'impression numérique, l'assemblage, le collage et l'insertion de fixations. Il a des sources extérieures pour le placage, la peinture et les revêtements hydrographiques.

De plus, l'entreprise de moulage sur mesure doit s'adapter à huit changements de moules typiques en 24 heures, tout en continuant à fonctionner à 98 % de bon rendement en pièces et à 80 % d'utilisation de la capacité. « Tout ce que nous faisons change chaque semaine », commente Don Altorfer, responsable de la maintenance et ingénieur en automatisation.

Ces facteurs contribuent à expliquer le passage du mouleur à une automatisation croissante. La plupart de ses presses sont équipées d'un servo-robot (et une cellule en a deux) ainsi que d'une automatisation supplémentaire, notamment des chargeurs d'inserts et des convoyeurs. Jusqu'à récemment, les robots de l'usine étaient tous des modèles Star et Yushin, mais à partir de 2015-2016, R&D Plastics a commencé à acheter des robots Wittmann Battenfeld et en possède maintenant cinq, dont deux modèles W818 et deux W843Pro et un W818S à double bras.

Matthew Barnett, directeur général de R&D Plastics, s'attend à ce que d'autres achats de robots Wittmann suivront. « Nous avons été très impressionnés par leur service et leur assistance », déclare Barnett. « C'est l'une des meilleures entreprises axées sur les services avec lesquelles nous avons travaillé. » Ses sentiments sont partagés par Altorfer, qui a visité le West Coast Tech Center de Wittmann Battenfeld à Placentia, en Californie, pour une formation complète de trois jours sur les robots. Il a pu revenir à l'usine de moulage et former son propre personnel sur ce qu'il y avait appris. De plus, Jason Cornell, directeur régional de la côte ouest de Wittmann pour les robots et l'automatisation, vient sur place tous les deux mois pour poursuivre la formation et faire la démonstration de nouvelles fonctionnalités. (Ce n'est pas un hasard, R&D Plastics vient d'acheter sa première presse à injecter Wittmann Battenfeld, pour accompagner son écurie existante de machines Toshiba et Sumitomo (SHI) Demag.)

R&D Plastics apprécie la flexibilité des robots Wittmann pour s'adapter aux rythmes d'une entreprise de moulage sur mesure. La poutre transversale est pré-percée et taraudée tous les 5 pouces le long de la face inférieure, permettant des ajustements rapides et un changement de position constant pour des processus en constante évolution.

Comme Barnett décrit la phase actuelle d'automatisation chez R&D Plastics, "Aujourd'hui, il s'agit moins de mettre des pièces dans une boîte, et plus de ce que j'appelle une automatisation" semi-intelligente "." Un exemple est une cellule de moulage d'inserts dans laquelle les inserts métalliques sont alimentés par un alimentateur vibrant (construit en interne) vers un convoyeur. Cela conduit à un robot SCARA à grande vitesse, qui place les inserts dans un emplacement et une orientation précis pour le ramassage par un robot linéaire Wittmann qui les place dans le moule et démoule les pièces finies.

Un autre exemple est celui des cellules de surmoulage dur/mou dans lesquelles deux presses sont placées côte à côte, une pour mouler le substrat rigide et une pour surmouler avec du TPE ou du TPU, en utilisant un robot pour transférer entre les deux.

R&D Plastics a une culture du bricolage et construit beaucoup de ses propres équipements, y compris une soudeuse sonique CNC spéciale conçue à l'origine par Merrill Roth. La firme fabrique également certains de ses propres robots EOAT. Un exemple est un outil pour fléchir des charnières vivantes fraîchement sorties du moule, évitant ainsi à une personne d'effectuer cette tâche. L'EOAT a été imprimé en 3D par une nouvelle imprimante Pro2 à double extrudeuse et alimentée par filament de Raise3D Technologies, Inc., Irvine, Californie (raise3d.com ).

Bien qu'elle ne représente aujourd'hui que 10 % de l'activité de l'entreprise, la croissance des opérations secondaires à valeur ajoutée a également amené R&D Plastics à réfléchir à l'automatisation. "Nous commençons à nous tourner vers les cobots pour des travaux comme le soudage sonique", déclare Barnett.