Questa serie di articoli fornisce una spiegazione di ogni fase del processo di stampaggio, quando un pellet viene trasformato in una parte. Questo articolo si concentrerà sull'apertura dello stampo, sull'espulsione del pezzo e sull'automazione coinvolta, sia che i pezzi vengano fatti cadere, aspirati o estratti dallo stampo. Le capacità robotiche dello stampo, combinate con l'utensileria di fine braccio (EOAT), incidono direttamente sulla progettazione dello stampo, sui tempi di ciclo e sui costi. Qui esamineremo l'utilizzo di un robot per prelevare la parte dallo stampo.

Uno degli obiettivi di ogni progetto è far sì che tutte le parti coinvolte comunichino e lavorino insieme per elaborare il piano migliore. Oltre a molti altri vantaggi, ciò garantisce l'acquisto dell'attrezzatura di automazione corretta. Esistono molti tipi di robot. Due standard di settore sonolineareEarticolato. I robot lineari sono generalmente meno costosi, consentono una rimozione più rapida dei pezzi dallo stampo e sono più facili da programmare. Tuttavia, offrono una minore articolazione della parte e sono meno utili per il post-stampaggio. Poiché i robot lineari si muovono in modo lineare, sono spesso limitati a un piano X, Y o Z e non forniscono libertà di posizioni simili a quelle di un braccio umano. I robot lineari possono essere installati sul lato operatore o non operatore della pressa o all'estremità della pressa (attacco a L).

I robot articolati sono multifunzionali, più utili per il post-stampaggio e possono essere configurati per spazi ristretti grazie alla loro flessibilità simile a quella di un braccio umano. Solitamente sono montati sul pavimento accanto alla macchina o sul piano fisso della macchina. Ad esempio, nelle applicazioni post-stampaggio, come l'assemblaggio o l'imballaggio, i robot articolati consentono un posizionamento orbitale personalizzato in base alla posizione in cui deve trovarsi la parte per eseguire l'operazione. Tuttavia, questi robot richiedono più spazio e sono spesso più difficili da programmare a causa di queste posizioni orbitali. Inoltre sono generalmente più costosi e offrono una rimozione più lenta delle parti dallo stampo.

EOATè un altro fattore importante. Spesso, gli stampatori selezionano la configurazione EOAT meno costosa, che può produrre una progettazione imprecisa che non è in grado di mantenere le tolleranze necessarie per operare entro i limiti del processo.

Movimenti del polsosono un'altra considerazione robotica. Tradizionalmente, i robot lineari vengono forniti con rotazione pneumatica di 90 gradi da verticale a orizzontale, che è adeguata nella maggior parte delle applicazioni pick-and-place. Tuttavia, più spesso, sono necessari ulteriori gradi di libertà per condurre applicazioni post-stampaggio o semplicemente per liberare la parte dallo stampo. Molte applicazioni di automazione più recenti hanno parti progettate con dettagli che non sono presenti nel disegno dello stampo, il che richiede che il robot “muova” la parte fuori dallo stampo. Ciò richiede un polso servo che essenzialmente aggiunga un movimento articolato a due assi all'estremità del braccio verticale su un robot lineare.

Il tipo di polso abbinato al robot può avere un impatto diretto sulla progettazione dello stampo. Ad esempio, influisce sulla luce diurna o sulla distanza dello stampo aperto, ovvero la quantità di corsa lineare della morsa necessaria per aprire lo stampo abbastanza da consentire a un robot di rimuovere le parti. Un design a doppio polso contrapposto per lo stampaggio a inserti può ridurre al minimo l'apertura della luce del giorno del 25%, semplificare la programmazione e ridurre il tempo di apertura dello stampo, il tutto migliorando il tempo di ciclo.

Le considerazioni per le opzioni del polso includono i requisiti di coppia, il peso del polso, il peso del carico utile (parti e guide) e la luce diurna aggiuntiva necessaria per il polso, il carico utile e il movimento. In poche parole, la scelta del polso è dettata principalmente dai requisiti dell'applicazione, ma a volte coppie eccessive o requisiti minimi di luce diurna possono svolgere un ruolo più importante in questa scelta. Questi fatti vengono spesso trascurati, con il risultato di guasti prematuri dei componenti o disfunzioni totali dell’automazione.

Tolleranzenella progettazione delle celle di automazione rappresentano un'altra considerazione. Un robot ha una determinata tolleranza di posizionamento operativo. Tuttavia, in genere non è possibile fare affidamento su questo per la precisione della posizione nella cella, poiché l'insieme delle tolleranze dell'intera cella è spesso ben oltre i limiti controllati della stampa della parte finale. Inoltre, tieni presente che il robot è seduto su una macchina in movimento. Pertanto, per una cella di automazione con tolleranze strette, è meglio eliminare il robot dall'elenco delle tolleranze considerando il robot solo come un portatore dell'EOAT in cui l'EOAT, lo stampo e le attrezzature di automazione sono parti operative di un sistema isolato . Per garantire tolleranze più strette, vengono spesso utilizzati perni di posizionamento per garantire la corretta posizione del riferimento tra i tre pezzi di quel sistema isolato in tre parti.

Vibrazioneè spesso la principale sfida alla tolleranza di posizione. Considera che un robot montato sulla piastra di una macchina ha un macchinario in movimento sotto di esso, quindi non sorprende che mantenere una tolleranza di posizione sia difficile. Le forze di una macchina per lo stampaggio in funzione si muovono lungo una curva sinusoidale. Quando la curva sinusoidale termina all'EOAT, diventa vibrazione ad alta frequenza.

Motivo: il movimento della curva sinusoidale della macchina per lo stampaggio si trasferisce attraverso masse di metallo, e una massa maggiore consente la bassa frequenza, mentre una massa minore favorisce l'alta frequenza. Quando la curva sinusoidale della vibrazione si sposta dalla piastra fissa al montante del robot, alla trave trasversale, alla corsa del calcio, al braccio verticale e quindi all'EOAT, la massa viene ridotta in modo esponenziale e ciò aumenta eccessivamente le vibrazioni. La soluzione è bloccare le vibrazioni aggiungendo una gamba di supporto con una massa sufficiente in proporzione al robot. Ciò fornisce un percorso per il trasferimento di tali forze a un cuscinetto antivibrante sul pavimento. Più grande è la gamba, maggiore è la massa, più facile sarà viaggiare e minori saranno le vibrazioni.

Queste considerazioni di base sui robot aiuteranno il team di stampaggio a fornire un processo di stampaggio completo e coerente.