Cette série d'articles explique chaque étape du processus de moulage, à mesure qu'une pastille se transforme en pièce. Cet article se concentrera sur l'ouverture du moule, l'éjection de la pièce et l'automatisation impliquée, que les pièces soient déposées, aspirées ou retirées 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, le temps de cycle et le coût. Ici, nous examinerons l'utilisation d'un robot pour retirer la pièce du moule.

L’un des objectifs de chaque projet est d’amener toutes les parties impliquées à communiquer et à travailler ensemble pour élaborer le meilleur plan. Outre les nombreux autres avantages, cela garantit l’achat du bon équipement d’automatisation. Il existe de nombreux types de robots. Deux normes industrielles sontlinéaireetarticulé. Les robots linéaires sont généralement moins chers, permettent un retrait plus rapide des pièces du moule et sont plus faciles à programmer. Cependant, ils offrent moins d’articulation de la pièce et sont moins utiles en post-moulage. Étant donné que les robots linéaires se déplacent de manière linéaire, ils sont souvent limités à un plan X, Y ou Z et n'offrent pas une liberté de position similaire à celle d'un bras humain. Les robots linéaires peuvent être installés du côté opérateur ou non-opérateur de la presse ou à l'extrémité de la presse (montage en L).

Les robots articulés sont multifonctionnels, plus utiles pour le post-moulage et peuvent être configurés pour des espaces restreints en raison de leur flexibilité semblable à celle d'un bras humain. Ils sont généralement montés au sol à côté de la machine ou sur le plateau fixé à la machine. Par exemple, dans les applications de post-moulage, telles que l'assemblage ou l'emballage, les robots articulés permettent un positionnement orbital personnalisé en fonction de la position dans laquelle la pièce doit se trouver pour exécuter l'opération. Cependant, ces robots nécessitent plus de place et sont souvent plus difficiles à programmer en raison de ces positions orbitales. Ils sont également généralement plus chers et permettent un retrait plus lent des pièces du moule.

EOATest un autre facteur important. Souvent, les mouleurs sélectionnent la configuration EOAT la moins coûteuse, ce qui peut donner lieu à une conception imprécise et incapable de maintenir les tolérances nécessaires pour fonctionner dans les limites du processus.

Mouvements du poignetsont une autre considération robotique. Traditionnellement, les robots linéaires sont fournis avec une rotation pneumatique de 90 degrés de la verticale à l'horizontale, ce qui convient à la plupart des applications de prélèvement et de placement. Mais le plus souvent, des degrés de liberté supplémentaires sont nécessaires pour réaliser des applications post-moulage ou simplement pour démouler la pièce. De nombreuses applications d'automatisation plus récentes comportent des pièces conçues avec des détails qui ne figurent pas dans le dessin de la matrice, ce qui nécessite que le robot « remue » la pièce pour la sortir du moule. Cela nécessite un servo-poignet qui ajoute essentiellement un mouvement articulé sur 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, cela affecte la lumière du jour ou la distance d'ouverture du moule, qui est la quantité de course de serrage linéaire nécessaire pour ouvrir le moule suffisamment loin pour qu'un robot puisse retirer les pièces. Une conception de poignet à double opposition pour le moulage par insert peut minimiser l'ouverture à la lumière du jour de 25 %, simplifier la programmation et réduire le temps d'ouverture du moule, ce qui améliore le temps de cycle.

Les considérations concernant les options de poignet incluent les exigences de couple, le poids du poignet, le poids de la charge utile (pièces et glissières) et la lumière du jour supplémentaire nécessaire pour le poignet, la charge utile et le mouvement. En un mot, le choix du poignet est principalement dicté par les exigences de l'application, mais parfois des couples excessifs ou des exigences minimales en matière de lumière du jour peuvent jouer un rôle plus important dans ce choix. Ces faits sont souvent négligés, ce qui entraîne une défaillance prématurée des composants ou un dysfonctionnement total de l'automatisation.

Tolérancesdans la conception des cellules d'automatisation sont une autre considération. Un robot a une tolérance de positionnement opérationnel donnée. Cependant, on ne peut généralement pas s'y fier pour la précision de la position dans la cellule, car l'empilement de tolérances de la cellule entière dépasse souvent de loin les tolérances contrôlées de l'impression finale de la pièce. Gardez également à l’esprit que le robot est assis sur une machine en mouvement. Ainsi, pour une cellule d'automatisation à tolérances serrées, il est préférable d'éliminer le robot de l'empilement de tolérances en considérant le robot comme uniquement un porteur de l'EOAT dans lequel l'EOAT, le moule et les dispositifs d'automatisation font partie d'un système isolé. . Pour garantir des tolérances plus strictes, des broches de positionnement sont souvent utilisées pour garantir un emplacement de référence correct entre les trois pièces de ce système isolé en trois parties.

Vibrationest souvent le principal défi de la tolérance de position. Considérez qu'un robot monté sur un plateau de machine est doté d'une pièce de machinerie mobile en dessous, il n'est donc pas surprenant qu'il soit difficile de maintenir une tolérance de position. Les forces d'une machine de moulage opérationnelle se déplacent selon une courbe sinusoïdale. Lorsque cette courbe sinusoïdale se termine à l’EOAT, elle devient une vibration haute fréquence.

Raison : le mouvement de la courbe sinusoïdale de la machine de moulage se transfère à travers les masses de métal, et plus de masse permet une basse fréquence, tandis que moins de masse favorise une haute fréquence. À mesure que cette courbe sinusoïdale de vibration se déplace du plateau fixe à la colonne montante du robot, en passant par la poutre transversale, puis la course du coup de pied vers le bras vertical, puis vers l'EOAT, la masse est réduite de façon exponentielle, ce qui augmente excessivement les vibrations. La solution consiste à ancrer les vibrations en ajoutant un pied de support ayant une masse suffisante par rapport au robot. Cela fournit un chemin pour le transfert de ces forces vers un coussin d'isolation des vibrations vers le sol. Plus la jambe est grosse, plus la masse est importante, plus elle se déplace facilement et moins il y a de vibrations.

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