O desafio da Rutland Plastics parecia simples: automatizar a fixação térmica de insertos de latão M8 em peças moldadas por injeção. A realidade, porém, mostrou-se muito mais complexa, exigindo um controle sofisticado — facilmente alcançado pela plataforma integrada da Unitronics: CLP, IHM, Servomotor e Motor, todos configurados e programados no software gratuito UniLogic.
Sobre a empresa
A Rutland Plastics é uma das principais empresas de moldagem por injeção de plástico do Reino Unido, ostentando com orgulho o título de Processadora do Ano de 2021. A empresa familiar, agora em sua terceira geração, construiu uma reputação impressionante ao longo de 70 anos de operação contínua . A empresa detém processos de eletrofusão patenteados; sua expertise vai muito além da moldagem por injeção básica, fornecendo serviços abrangentes, incluindo design para manufatura, prototipagem, fabricação de moldes, usinagem, montagem e armazenagem.
O Desafio: Fixação Térmica Sensível à Temperatura e Movimento Servo
A Rutland Plastics precisava automatizar a inserção de insertos de latão M8 em componentes plásticos usando um processo de termofixação. A termofixação, um processo de união crucial na fabricação, utiliza aquecimento e resfriamento localizados para elevar a temperatura dos componentes plásticos acima de sua temperatura de transição vítrea . Isso permite que o plástico seja remodelado ao redor dos insertos, criando uma ligação mecânica segura sem a necessidade de fixadores ou adesivos adicionais.
O desafio mais significativo surgiu das variações de temperatura nas peças plásticas provenientes do processo de moldagem. Essa variabilidade exigiu estratégias de controle sofisticadas.
As peças frias exigiam movimentos de inserção mais lentos e tempos de permanência mais longos para uma transferência de calor adequada.- As partes quentes corriam o risco de derreter demais dentro do componente ou de se prender ao elemento de aquecimento.
- O processo precisava ser concluído em um ciclo de 15 segundos para atender às demandas de produção.
Um sistema de movimento servoacionado com feedback de temperatura em tempo real e lógica de controle dinâmico era essencial — muito além das capacidades das soluções pneumáticas padrão.
A comunicação Modbus era um requisito adicional para os robôs colaborativos que movimentariam e posicionariam os insertos e a peça moldada por injeção.
A solução: UniStream PLC, IHM, Servo e Motor da Unitronics
A Rutland selecionou a plataforma UniStream da Unitronics para gerenciar toda a aplicação — desde o controle de movimento e temperatura até a interface homem-máquina (IHM), comunicação com o robô colaborativo e registro de dados, atingindo todos os objetivos do projeto:
- Tempos de ciclo de 15 segundos mantidos consistentemente em diferentes temperaturas das peças.
- Colocação automática de insertos com mecanismos de encaixe confiáveis.
- Controle de processo adaptativo à temperatura com ajuste de parâmetros em tempo real
- Integração perfeita de robôs colaborativos através da comunicação Modbus simples e robusta da UniStream.
- Interface amigável ao operador, permitindo fácil gerenciamento e monitoramento de receitas. Arquitetura e controle do sistema.
- Controlador: PLC UniStream USC-B5-T42 (24 entradas digitais, 16 saídas de áudio, 2 entradas de entrada/saída, suporte a PWM)
- Monitoramento de temperatura: Módulo de entrada de termopar UIS-08TC (8 canais)
- HMI: USL-050-B05 Tela sensível ao toque resistiva de 5” (resolução de 800×480)
- Controle de Movimento: Servomotores e Acionadores Unitronics com EtherCAT
- Software: UniLogic — um ambiente único para toda a programação, gratuito — para comissionar hardware, desenvolver e projetar lógica de CLP, telas IHM, servomotores e protocolos de comunicação.
Conclusão: Vantagem Estratégica
O ecossistema de hardware unificado da Unitronics significa que tudo — PLC, IHM, E/S, servos e motores — funciona em conjunto de forma transparente, sem necessidade de configuração adicional.
O software gratuito UniLogic elimina os custos de licenciamento, tornando o treinamento da equipe mais acessível e econômico. Como explicou Hooper: “Disponibilizar o UniLogic gratuitamente facilita muito o treinamento da minha equipe, pois todos podem acessar o software sem incorrer em custos elevados de licença.”
“A capacidade de programar todo o hardware em um único ambiente de programação tornou a experiência de programação muito mais organizada e eficiente. A configuração do servo foi simples e a programação com os blocos de função PLCopen foi fácil.” — Jamie Hooper, líder da equipe de automação da Rutland
