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Aug 21, 2023

金型安全システムはどの程度効果的ですか?

Considerando alcune multicavità di fascia alta di ActiveProtect di Sumitomo (SHI) Demag.

住友（SHI）デマーグのActiveProtect

ハイエンドの複数キャビティの自動車部品や医療部品の金型の一部が 50 万ポンド (55 万 4,000 米ドル) を超えることを考えると、金型ツールは決して安いものではありません。 実際、射出成形機本体よりも高価なものもあります。 これらの繊細なツールへの修復不可能な損傷を防ぐことができる信頼できる安全システムは、すべての成形業者の要望リストに載っています。

部品が適切に排出されない場合、生産中に開閉シーケンス中に異物が金型に侵入した場合、および過度の型締め力が適用された場合、金型の安全性が損なわれる可能性があります。

カビの防止は十分な注意が払われていないことがよくあります。 これは、システムのセットアップが複雑であることが原因の 1 つであり、特にクランプ力の理解に関して一定のスキル レベルが必要です。 さらに、障害物を感知して即座に反応できるアクティブな金型安全ソリューションを提供している射出成形サプライヤーはほとんどありません。

住友（SHI）デマーグは、最新のハイテク全電気機械から油圧機械まで、そしてその間のあらゆるものに対応する幅広いオプションを顧客に提供します。

通常、機械のサプライヤーは、モーターのトルクまたはタイバー負荷の測定を使用して、電気機械の金型の状態を測定します。 住友（SHI）デマーグは、トグルシステム自体に組み込まれた高解像度センサーを特徴とする金型安全システムを提供する唯一の知られた企業であり続けている、と英国のマネージングディレクター、ナイジェル・フラワーズ氏は主張する。 これらのセンサーは、力が加えられるポイントの近くに配置され、NC5 機械コント​​ロール パネルにリンクし、型閉じシーケンス中に力の変化を検出して送信します。

同社のアクティブ製品群の一部を形成するセンサー安全システム (activeProtect として知られる) は標準として利用可能であり、ダイナミック サーボ ドライブを備えた機械に後付けすることができます。 これには、同社の全電気式 IntElect モデルと高速サイクルの El-Exis SP シリーズが含まれます。

安全性を重視して

これらのマシンでは、高解像度センサーがオフサイドの移動するクランプ プラテンのすぐ後ろの最初のリンクに配置されています。 センサーを力の作用点の近くに配置することの利点は、最小の引張ひずみや圧縮ひずみも測定できることです。 これは、設定された金型安全力を超過する可能性のあるあらゆる状況に即座に対処することを意味します。

ナイジェル氏は次のように説明します。「activeProtect によって生成される信号は非常に正確なので、力のパターンのわずかな変化も検出できます。力の値はトランスデューサー内で 0 ～ 10 ボルトの信号に変換され、機械の NC5 オペレーティング制御システムに即座に送信されます。この時点で、閉じる力、ピストン速度、ストロークの実際の値がマスター計算と比較され、金型の面が接触する前に機械が反応して停止できるようになります。これは、金型全体の安全性の決定と対応による連鎖反応のようなものです。 10ミリ秒以内に起こります。」

金型保護を強化するために、activeProtect が拡張され、開口ストロークを監視できるようになりました。 これは、ネジを緩める装置などの機械的な金型要素を損傷から確実に保護するのに役立ちます。

その他のテクノロジーも利用可能

さらに、IntElect マシンのユーザーは、強化されたエジェクタ制御テクノロジーの恩恵を受けることができます。 住友 (SHI) デマーグの最新の進歩である同期エジェクター操作は、金型が再び閉じる前に部品が金型から確実に取り除かれることを保証します。 部品の落下による粉砕を防ぐとともに、高価な金型への損傷を軽減します。

「理想的な世界では、部品は慣性ゼロで突き出され、金型スペースから中心線に落ちます。プラスチック部品が金型からカスケードで流れ出すため、油圧機械のユーザーにとってはそれほど難しいことではありません。」 「滝のようなものです。全電気機械では、この一定の流れを再現するのが難しい場合があります。なぜなら、トグル クランプがエジェクタ機構よりも速く動作すると、成形部品がどこにどのように落ちるかについての制御が難しくなるからです」とナイジェル氏は説明します。

金型とエジェクターの同期動作を可能にするこの技術の適用により、エジェクターの速度がマスター金型の速度に適合します。 金型速度が遅くなると、エジェクタは金型に向かって 20mm よりも近づくことが禁止されます。

サーマル イメージングは​​、金型から部品を取り出す最適な点を制御するために使用できるもう 1 つの技術です。 また、金型を閉じる前に、金型に部品が入っていないことを確認するのにも役立ちます。 この赤外線技術は機械の固定プラテンに取り付けられており、熱を使用して部品がキャビティから取り出されているかどうかを判断します。

多くの人にとっての利点は、熱画像処理がハイブリッドおよび油圧機械のユーザーに安全ソリューションを提供することです。 「ビジョン システムと比較して、熱画像は投資コストの約 3 分の 1 です。さらに、熱画像は部品の温度を監視し、重要な製造パラメータを文書化するためにも使用できます」と Nigel 氏は述べています。

油圧に関するヘルプ

依然として油圧のみの機械を使用している大部分の成形業者にとって、安全システムは従来のものであり、より制限されています。 「油圧機械の金型内でイベントが発生した場合、閉塞段階は低速ではありますが継続し、障害物による永久的な損傷が金型に与えられる前に停止することを期待して穏やかに押し続けます。」ナイジェルは強調する。

「これらの安全パラメータの設定は、金型が最も危険にさらされる閉鎖ストロークの領域を特定するスキルと技術を備えた機械オペレータに依存します」とナイジェル氏は付け加えます。

通常、これは 2 つの金型面が接触する直前です。 次に、オペレータは油圧レベルに基づいて、より遅い速度と力を設定します。 やり方を間違えるとサイクルタイムが長くなり、結果的に生産量が低下する可能性があります。

この安全システムの受動的な性質が最大の欠点です。 これは、最も可能性の高い衝突点を決定するために、トグル システムの特性とシリンダー直径を油圧に段階的に変換する機能に依存しています。 型締の進行中にこの圧力レベルを超えると、システムの圧力リリーフ バルブが開き、金型が停止します。

さらに、安全システムは金型の機械的抵抗 (チークやスライドなど) を考慮して克服する必要があります。 これには多くの場合、閉じる力を増加させる必要があり、これによっても金型が損傷する可能性があります。

第 2 世代のマシンでは、もう少し洗練された安全オプションが導入されました。 トグル クランプ技術とより強力な制御システムを備えた機械は、トグル システムのモデルを制御装置に保存することで、クロスヘッドの位置から金型の位置を計算できるようになりました。 このシステムでは、プラテン間の距離に応じて圧力を調整することで、一貫した力が得られます。

「10 秒サイクルで稼働する適切にメンテナンスされた精密金型の寿命は 5 年間で 1,000 万サイクルを超えるはずであることを考えると、これらのツールに要求される価格は言うまでもなく、金型の安全システムにそれにふさわしい注意を払う価値はあります。」と Nigel 氏は締めくくりました。

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