Cel automatiseert overmolding, inspectie van injectienaalden

Gevraagd door een medische OEM om een ​​spuitgietmatrijs met één holte te ontwikkelen om een ​​naald te overspuiten die handmatig op zijn plaats werd gelijmd, deed Moldworx LLC, een op maat gemaakte vormer/malmaker gevestigd in Gilbert, Ariz., één betere - of technisch vier betere - ontwikkeling een volledig geautomatiseerd gereedschap en cel met vier holtes die op een horizontale pers draait. Het bedrijf bewees het concept in eerste instantie op een gereedschap met één holte met schuifjes waar de naald met de hand werd geladen. Jim Taylor, president van Moldworx, vertelde Plastics Technology dat de nieuwe geautomatiseerde cel met vier holtes draait op een cyclus van 27 seconden, overeenkomend met de tijd die wordt gebruikt door het gereedschap met één holte, maar de output verviervoudigt. Voordat Moldworx de cel ontwikkelde, had de klant drie ploegen met mensen die naalden op hun plaats lijmden.

Taylor zei dat Moldworx, om de doorlooptijd te verkorten, de hele automatiseringscel parallel aan de mal heeft ontworpen en gebouwd. Een uitdaging die Moldworx moest overwinnen, was het verenkelen van duizenden delicate, kleine naalden - zo klein als 0,012 inch (0,305 mm) - die in bulk verpakt zijn. Moldworx ontwierp en ontwikkelde uiteindelijk een "verenkelaar" met een "trechter" die naald voor naald in de lopende bandcel zou introduceren.

Elke naald wordt opgepakt door een robot die aan de spuitgietmachine is bevestigd en voor een reeks inspectiecamera's met hoge resolutie wordt geïndexeerd om ervoor te zorgen dat deze niet wordt verbogen of dat de naaldpunt niet wordt beschadigd. De naalden moeten ook correct worden georiënteerd, want er is een scherp uiteinde en een stomp uiteinde. Taylor zei dat het systeem de naald weggooit als het stompe uiteinde omhoog is, en dit drie keer probeert voordat het alarm slaat.

De naald wordt vervolgens in het gereedschap geplaatst voor overmolding. Het gebruik van zwaartekracht en een verticale pers kan het overgieten van de wisselplaten vaak vergemakkelijken, maar Moldworx heeft dit systeem ontworpen om op een horizontale pers te werken. Om de naald voorafgaand aan de injectie op zijn plaats te houden, zei Taylor dat het gereedschap een schuif heeft met een kernpin met een .013Ø-gat erin om de naald te accepteren. De schuif/kernpen fungeren als geleiders om het geheel van de scheidingslijn weg te laten bewegen en gemakkelijker toegang te bieden om de naald te laden.

Het proces begint wanneer het op maat ontworpen gereedschap voor het uiteinde van de arm (EOAT), dat is bevestigd aan een Yushin-robot met 3 assen, wordt gedockt op de locatie voor het oppakken van de naald en de naald overbrengt naar de mal, gekoppeld aan het gereedschap om een ​​nauwkeurige positionering te garanderen . Bij de eerste actie grijpt de EOAT het voltooide onderdeel vast en trekt het terug om het uit de weg te ruimen.

Zodra een sensor heeft geverifieerd dat de EOAT het onderdeel heeft, beweegt het naar de slede en grijpt het vast op de geleidepennen. Op dit punt bevindt de grijper met de naald zich net boven de schuifkernpen. Een servocilinder op de slede beweegt de kernpen omhoog zodat de naald in het gat kan bewegen; de servo beweegt naar de voltooide installatiepositie; en de EOAT keert de volgorde om. Een laser die in de mal is geïnstalleerd, controleert of de naald aanwezig is voordat de gietcyclus begint.

Wanneer de mal opengaat, verwijdert de robot het gegoten geheel en plaatst een nieuw geïnspecteerde naald in de mal. Moldworx merkte op dat al deze acties inspectie en verificatie vereisen en dat toleranties exact moeten zijn.

Na het gieten brengt het uiteinde van de arm het afgewerkte, gegoten samenstel naar de onbelaste positie in de assemblagecel, volgens Taylor, waarbij het gegoten onderdeel op een doorn wordt geplaatst voordat het weggaat om een ​​​​andere naald te halen. Op dit station controleren twee camera's of het scherpe uiteinde omhoog is; de punt is niet beschadigd; en de naald is niet gebogen. Als de naald de inspectie doorstaat, indexeert de tafel naar de volgende positie waar gefilterde, gedoseerde lucht door de naald wordt geduwd om te controleren op occlusie.