Cette série d'articles explique chaque étape du processus de moulage, de la transformation d'une pastille en pièce. Cet article se concentre sur l'ouverture du moule, l'éjection de la pièce et l'automatisation, que les pièces soient déposées, aspirées ou extraites du moule. Les capacités robotiques du mouleur, combinées à l'outillage en bout de bras (EOAT), ont un impact direct sur la conception du moule, la durée du cycle et le coût. Nous examinerons ici l'utilisation d'un robot pour extraire la pièce du moule.

L'un des objectifs de tout projet est de faire communiquer et collaborer toutes les parties impliquées afin d'élaborer le plan optimal. Outre les nombreux autres avantages, cela garantit l'achat d'équipements d'automatisation adaptés. Il existe de nombreux types de robots. Deux normes industrielles sont en vigueur.linéaireetarticuléLes robots linéaires sont généralement moins coûteux, permettent un démoulage plus rapide et sont plus faciles à programmer. Cependant, ils offrent moins d'articulations et sont moins utiles pour le post-moulage. Leur déplacement linéaire les contraint souvent à un plan X, Y ou Z et ne permet pas une liberté de positionnement comparable à celle d'un bras humain. Ils peuvent être installés côté opérateur ou non opérateur de la presse, ou encore en bout de presse (montage en L).

Les robots articulés sont multifonctionnels, plus utiles pour le post-moulage et peuvent être configurés pour les espaces restreints grâce à leur flexibilité comparable à celle d'un bras humain. Ils sont généralement montés au sol, à côté de la machine, ou sur le plateau fixe de celle-ci. Par exemple, dans les applications post-moulage, comme l'assemblage ou l'emballage, les robots articulés permettent un positionnement orbital personnalisé en fonction de la position de la pièce pour l'opération. Cependant, ces robots nécessitent plus d'espace et sont souvent plus difficiles à programmer en raison de ces positions orbitales. Ils sont également généralement plus coûteux et ralentissent le démoulage des pièces.

EOATconstitue un autre facteur important. Souvent, les mouleurs choisissent la configuration EOAT la moins coûteuse, ce qui peut donner lieu à une conception imprécise, incapable de respecter les tolérances nécessaires au fonctionnement dans les limites du procédé.

Mouvements du poignetLes robots linéaires sont un autre facteur à prendre en compte. Traditionnellement, les robots linéaires sont équipés d'une rotation pneumatique à 90 degrés de la verticale à l'horizontale, ce qui est suffisant pour la plupart des applications de pick-and-place. Cependant, le plus souvent, des degrés de liberté supplémentaires sont nécessaires pour les applications post-moulage ou simplement pour retirer la pièce du moule. De nombreuses applications d'automatisation récentes utilisent des pièces conçues avec des détails qui ne sont pas inclus dans l'emboutissage, ce qui oblige le robot à « démouler » la pièce. Cela nécessite un poignet servocommandé qui ajoute un mouvement articulé à deux axes à l'extrémité du bras vertical d'un robot linéaire.

Le type de poignet associé au robot peut avoir un impact direct sur la conception du moule. Par exemple, il influence la distance d'ouverture du moule, soit la course linéaire de la pince nécessaire pour ouvrir le moule suffisamment pour permettre au robot de retirer les pièces. Une conception à double poignet opposé pour le moulage par insertion peut réduire de 25 % la distance d'ouverture du moule, simplifier la programmation et réduire le temps d'ouverture du moule, améliorant ainsi la durée du cycle.

Les critères à prendre en compte pour le choix d'un poignet incluent le couple requis, le poids du poignet, le poids de la charge utile (pièces et glissières) et l'éclairage supplémentaire nécessaire pour le poignet, la charge utile et le mouvement. En résumé, le choix d'un poignet est principalement dicté par les exigences de l'application, mais des couples excessifs ou des besoins d'éclairage insuffisants peuvent parfois jouer un rôle plus important. Ces facteurs sont souvent négligés, ce qui entraîne une défaillance prématurée des composants ou un dysfonctionnement complet de l'automatisation.

TolérancesLa conception d'une cellule d'automatisation est un autre facteur à prendre en compte. Un robot possède une tolérance de positionnement opérationnelle donnée. Cependant, la précision du positionnement dans la cellule ne peut généralement pas être garantie sur cette tolérance, car l'ensemble des tolérances de la cellule dépasse souvent largement les tolérances contrôlées pour l'impression finale de la pièce. De plus, il faut garder à l'esprit que le robot est installé sur une machine en mouvement. Ainsi, pour une cellule d'automatisation aux tolérances strictes, il est préférable d'éliminer le robot de l'ensemble des tolérances en le considérant uniquement comme un support de l'EOAT, dans lequel l'EOAT, le moule et les dispositifs d'automatisation constituent les éléments opérationnels d'un système isolé. Pour garantir des tolérances plus strictes, des goupilles de positionnement sont souvent utilisées pour garantir un positionnement correct des références entre les trois pièces de ce système isolé.

VibrationLa tolérance de position est souvent le principal défi à relever. Un robot monté sur un plateau de machine est placé sous une machine mobile ; il n'est donc pas surprenant que le maintien d'une tolérance de position soit difficile. Les forces d'une machine de moulage en fonctionnement suivent une courbe sinusoïdale. Lorsque cette courbe sinusoïdale se termine à l'EOAT, elle se transforme en vibrations haute fréquence.

Raison : le mouvement sinusoïdal de la machine de moulage se transmet à travers les masses métalliques. Une masse plus importante favorise les basses fréquences, tandis qu'une masse plus faible favorise les hautes fréquences. À mesure que cette courbe sinusoïdale de vibration se déplace du plateau fixe à la colonne montante du robot, puis à la poutre transversale, à la course d'impulsion, au bras vertical et enfin à l'EOAT, la masse diminue de manière exponentielle, ce qui augmente excessivement les vibrations. La solution consiste à stabiliser les vibrations en ajoutant un pied de support d'une masse suffisante par rapport au robot. Cela permet de transférer ces forces vers un coussin d'isolation vibratoire au sol. Plus le pied est grand, plus la masse est importante, plus la transmission est aisée et moins les vibrations sont importantes.

Ces considérations de base sur les robots aideront l’équipe de moulage à fournir un processus de moulage complet et cohérent.