تقدم هذه السلسلة من المقالات شرحًا لكل خطوة من خطوات عملية التشكيل، بدءًا من تحويل الحبيبات إلى قطعة. ستركز هذه المقالة على فتح القالب، وإخراج القطعة، والأتمتة المتبعة، سواءً تم إسقاط القطع أو تفريغها أو سحبها من القالب. تؤثر القدرات الروبوتية لصانع القالب، بالإضافة إلى أداة نهاية الذراع (EOAT)، بشكل مباشر على تصميم القالب ومدة دورة التصنيع والتكلفة. سنستعرض هنا استخدام الروبوت لسحب القطعة من القالب.

من أهداف كل مشروع أن يتواصل جميع الأطراف المعنية ويعملوا معًا لوضع أفضل خطة. بالإضافة إلى الفوائد العديدة الأخرى، يضمن هذا شراء معدات الأتمتة المناسبة. هناك أنواع عديدة من الروبوتات. هناك معياران صناعيان:خطيومفصليةالروبوتات الخطية عادةً ما تكون أقل تكلفة، وتُمكّن من إزالة الأجزاء من القالب بشكل أسرع، كما أنها أسهل في البرمجة. مع ذلك، تُوفّر حركة مفصلية أقل للأجزاء، وهي أقل فائدة في مرحلة ما بعد التشكيل. ولأن الروبوتات الخطية تتحرك بشكل خطي، فإنها غالبًا ما تكون مقيدة بمستوى X أو Y أو Z، ولا تُتيح حرية الحركة كما هو الحال مع الذراع البشرية. يُمكن تركيب الروبوتات الخطية على جانب المُشغّل أو غير المُشغّل من المكبس، أو في نهايته (على شكل حرف L).

الروبوتات المفصلية متعددة الوظائف، وأكثر فائدة لمرحلة ما بعد التشكيل، ويمكن تهيئتها للمساحات الضيقة بفضل مرونتها الشبيهة بمرونة الذراع البشرية. تُركّب عادةً على الأرضية بجانب الآلة أو على أسطوانة التثبيت. على سبيل المثال، في تطبيقات ما بعد التشكيل، مثل التجميع أو التغليف، تتيح الروبوتات المفصلية تحديد موضع مداري مُخصص للقطعة المراد تنفيذها. مع ذلك، تتطلب هذه الروبوتات مساحة أكبر، وغالبًا ما تكون برمجتها أصعب بسبب هذه المواضع المدارية. كما أنها عادةً ما تكون أكثر تكلفة، وتُتيح إزالة القطع من القالب بشكل أبطأ.

إي أو أي تيهناك عامل مهم آخر. في كثير من الأحيان، يختار صانعو القوالب تكوين EOAT الأقل تكلفة، مما قد يؤدي إلى تصميم غير دقيق لا يفي بالتسامحات اللازمة للعمل ضمن حدود العملية المسموح بها.

حركات المعصمهناك اعتبار آخر يتعلق بالروبوتات. عادةً ما تُزوَّد الروبوتات الخطية بدوران هوائي بزاوية 90 درجة من الرأسي إلى الأفقي، وهو ما يكفي لمعظم تطبيقات الالتقاط والوضع. ومع ذلك، غالبًا ما تكون هناك حاجة لدرجات إضافية من الحرية لإجراء تطبيقات ما بعد التشكيل أو ببساطة لإخراج القطعة من القالب. تتميز العديد من تطبيقات الأتمتة الحديثة بتصميم أجزاء بتفاصيل غير موجودة في عملية سحب القالب، مما يتطلب من الروبوت "تحريك" القطعة خارج القالب. يتطلب هذا معصم سيرفو يُضيف حركة مفصلية ثنائية المحور إلى نهاية الذراع الرأسي في الروبوت الخطي.

يمكن لنوع المعصم المُستخدم مع الروبوت أن يؤثر بشكل مباشر على تصميم القالب. على سبيل المثال، يؤثر على ضوء النهار، أو مسافة فتح القالب، وهي مقدار حركة المشبك الخطية اللازمة لفتح القالب بما يكفي ليتمكن الروبوت من إزالة الأجزاء. تصميم المعصم المزدوج المتقابل لقوالب الإدخال يُقلل من فتح القالب بضوء النهار بنسبة 25%، ويُبسط البرمجة، ويُقلل وقت فتح القالب، مما يُحسّن من زمن الدورة.

تشمل اعتبارات خيارات المعصم متطلبات عزم الدوران، ووزن المعصم، ووزن الحمولة (الأجزاء والعجلات)، وكمية ضوء النهار الإضافية اللازمة للمعصم والحمولة والحركة. باختصار، يعتمد اختيار المعصم في الغالب على متطلبات التطبيق، ولكن في بعض الأحيان، قد تلعب عزمات الدوران المفرطة أو متطلبات ضوء النهار الضئيلة دورًا أكبر في هذا الاختيار. غالبًا ما يتم تجاهل هذه الحقائق، مما يؤدي إلى تعطل مبكر للمكونات أو خلل كامل في نظام الأتمتة.

التسامحاتهناك اعتبار آخر في تصميم خلية الأتمتة. يتمتع الروبوت بتسامح موضع تشغيلي معين. ومع ذلك، لا يمكن الاعتماد على هذا عادةً لدقة الموضع في الخلية، لأن تراكم التسامحات في الخلية بأكملها غالبًا ما يكون أبعد بكثير من المسموحات المتحكم بها لطباعة الجزء النهائي. ضع في اعتبارك أيضًا أن الروبوت مثبت على آلة متحركة. وبالتالي، بالنسبة لخلية أتمتة ذات تسامحات ضيقة، من الأفضل استبعاد الروبوت من تراكم التسامحات من خلال اعتبار الروبوت مجرد حامل لـ EOAT حيث تكون EOAT والقالب وتركيبات الأتمتة أجزاء تشغيل لنظام معزول. لضمان تسامحات أدق، غالبًا ما تُستخدم دبابيس تحديد الموقع لضمان موقع مرجعي مناسب بين الأجزاء الثلاثة لهذا النظام المعزول المكون من ثلاثة أجزاء.

اهتزازغالبًا ما يكون التحدي الرئيسي في تحديد تفاوت الموضع هو تفاوت الموضع. ضع في اعتبارك أن الروبوت المثبت على أسطوانة آلة يحتوي على آلة متحركة تحته، لذا ليس من المستغرب أن يكون الحفاظ على تفاوت الموضع أمرًا صعبًا. تتحرك قوى آلة التشكيل العاملة في منحنى جيبي. عندما ينتهي منحنى الجيب هذا عند نقطة النهاية النهائية للانحناء (EOAT)، يتحول إلى اهتزاز عالي التردد.

السبب: تنتقل حركة منحنى جيب آلة التشكيل عبر كتل المعدن، فكلما زادت الكتلة، انخفضت الترددات، بينما زادت الكتلة. ومع انتقال منحنى جيب الاهتزاز من الأسطوانة الثابتة إلى رافع الروبوت، ثم إلى العارضة المارة، ثم إلى ضربة الركلة، ثم إلى الذراع العمودي، ثم إلى EOAT، تنخفض الكتلة بشكل كبير، مما يزيد الاهتزاز بشكل مفرط. يكمن الحل في تأريض الاهتزاز بإضافة ساق داعمة ذات كتلة كافية تتناسب مع حجم الروبوت. يوفر هذا مسارًا لنقل هذه القوى إلى وسادة عزل الاهتزازات على الأرض. كلما كبرت الساق، زادت الكتلة، وأصبح انتقالها أسهل، وقل الاهتزاز.

ستساعد هذه الاعتبارات الأساسية الخاصة بالروبوت فريق القالب على توفير عملية قالب كاملة ومتسقة.