专注于个性化定制、集成、节能的新型混合机台

王塑 编译

(全国橡塑机械信息中心，北京 100143）

经过五年的幕后产品开发,雅典娜自动化公司已经准备好大放异彩。今年5月,赫斯基注塑成型系统的创始人Robert D. Schad的最新创意首次向客户和媒体敞开了大门。在靠近多伦多机场的Vaughan,Ont., 雅典娜自动化公司已经启动了一个针对聚酯瓶预成型、包装、瓶塞、医疗和工业部件的混合注压机和侧向喂料自动机械设备。

该公司最初的重点是聚酯瓶预成型。它与意大利的 SIPA 公司合作，提供从料胚发展到灌装和托盘包装的整体解决方案。SIPA 在全球独家基础上不断变换品牌,负责销售、客户服务、聚酯瓶坯系统的集成等,雅典娜公司并以自己的品牌提供其他应用。

雅典娜公司购买组件后组装机器,其中许多部件都是由本地供应商定制。在占地20英亩，面积为40 000 ft2的工厂中，雇佣了58名工人,包括一些前赫斯基和恩格尔的机械员工。雅典娜公司初步预计在2015年增设第二个面积更大的厂房建筑。

1 清洁、紧凑、高效

从赫斯基公司（Husky）退休后，谢德先生（Robert D. Schad）向一家风险投资公司出售了自己的股权，并于2008年开设了雅典娜自动化有限公司(athenaautomation.com)。他的目标是尝试一些新的方法来创造一个“专注于能源效率、过程可重复性,并降低了空间需求的高度个性化定制平台。”结果，一些简洁方便的设计产生了，这些设计是为简便自动化集成,热流道控制，复式喷射,层叠模具，旋转立方体模具、型内组装、型内标签等量身定制的。

它的第一个产品是150 t压力机,其中几台已售出。第一个工业设备在2013年9月的慕尼黑展览会和10月的K展上展出。A300（300 m/t）在2013年晚些时候投入使用,雅典娜公司正考虑在将来将尺寸增加到450 m/t。

SIPA 提供了500 m/t的预成型注射机，适用于大批量生产标准化的144腔数的软饮料和水瓶模具。雅典娜公司的小机器以96腔为目标,谢德先生（Robert D. Schad）将其描述为用一个特定应用程序将定制瓶预调整为可能的最小重量成为市场的新“甜蜜点”。

A150（150 m/t）也适用于往复式螺杆（直径85 mm）或带有旋转关闭喷嘴和静态混合器的两段定螺杆/柱塞系统(85+85mm)。较大的注射单元也被设计出来,以便每个夹具的尺寸最终可以匹配三个注射单元的尺寸,每个单元可以接受三个螺杆直径。雅典娜公司目前在他的实验室中使用往复螺杆和二段注射机型A150和A300用于演示和模具试验。

雅典娜公司的机械具有一个最短的双板合模行程。在固定的平面上通过四个合模油缸，电动伺服驱动器驱动其合模行程、注射器和锁紧叶片。夹持压力,塑化,注射是由电动伺服驱动液压齿轮泵驱动的。在动力制动过程中,动力又恢复并返馈给动力系统。

据雅典娜公司的报告,这个配置使用很少的液压油和伺服阀,并且可提供的动力效率几乎相同于全电动机械。根据销售副总裁(赫斯基的校友）Jim Overbeeke的话,在24和32腔内A150和A300对全电动成型的两个品牌的三个测试显示了能源效率。他说，A150的能源使用情况不到全液压机辅助的能源消耗的50%。

雅典娜说，新机器的运行速度也很快。一台A150示出了一种非聚酯包装的应用——在6个型腔中成型聚丙稀酸奶杯，周期为4.4 s。雅典娜实验室中的A300，在32腔中成型低密度聚乙烯瓶塞，周期为7.7 s。

模具制造者可能会从雅典娜公司工厂本身的设计中获得提高能源效率的想法，据说在加拿大是最节能的工业建筑之一。该建筑以屋顶的太阳能电池板、地热供暖和制冷、大的采光天窗,动态感应 LED照明,用于实验室机器的变速驱动装置的树脂烘干机等为特征。

这个整体基础尺寸高达300 m/t的新机械在结构上的设计非常严格，见图1。夹持装置被设计的比其他的双平板设计偏差量小的多。A300型的偏差相当于三平板设计，由液压机集中支持, 夹持器依托于直线轴承,所以在拉杆上没有润滑油, 只在“清洁”的成型条件下工作。密封、水冷式伺服电机和平板机下150 mm的底板间隙提高了清洁度，因为其更容易清洗。更重要的是,所有的公用设施(空气、水、真空)是在机器末端通过机器底座和连接管路集成在一起的，见图2。

2 易于集成

雅典娜公司设计的侧向进料自动机械设备具有高速,紧凑,与平板机容易集成等特点。在双轴聚酯型内设置冷却装置，使末端工具与模具容易转换装配,或用第三轴(垂直或“y”轴)通用型。第四轴叠加功能也是可用的。对于聚酯材料的应用,多达三个冷却站可以内置在全电动机械或侧装在与自动机械平行安装的夹持装置中。

全电动机械安装在机器底座,去除了设备机架，声称只有0.6 s左右的时间误差,紧靠着机器的Z形折叠,方便运输和快速安装。同时也不需要单独的机械自动控制,因为它与电机控制器完全集成。

机械控制还集成了热流道控制,因此也不需要单独的控制器。目前,雅典娜公司正在使用Mold-Masters热流道（最近由Milacron LLC收购）。

图1 机器的安装

图2 公共设施与机器的集成

操作工控制接口是用一个15寸的触屏机（见图3）实现的，智能工具提示条帮助操作者很容易找到所有的功能,并通过不同的按钮颜色区分不同的功能。所有的设置都可以用两个信号完成。周期时间永久显示在屏幕的顶部,各仪表盘实际值可以在任何时间显示。其他功能包括一键自动关闭或启动、集成机器手册和示意图,模型维护跟踪和实时的能源管理屏幕，屏幕可显示过程中能源的消耗时间。

能耗均可从每台机器上直观的看到，以帮助调整过程使能源消耗达到最小。选项包括远程故障排除、互联网服务，机器状态的电子邮件通知。

图3 机器的操作控制