סדרת מאמרים זו מספקת הסבר על כל שלב בתהליך היציקה, כאשר גלולה הופכת לחלק. מאמר זה יתמקד בפתיחת התבנית, בהוצאת החלק ובאוטומציה הכרוכה בכך, בין אם החלקים נשמטים, נשאבים באבק או נבחרים מהתבנית. היכולות הרובוטיות של המעצב, בשילוב עם כלי קצה הזרוע (EOAT), משפיעות ישירות על תכנון התבנית, זמן המחזור והעלות. כאן נסקור את השימוש ברובוט לבחירת החלק מהתבנית.

אחת המטרות של כל פרויקט היא לגרום לכל הצדדים המעורבים לתקשר ולעבוד יחד כדי לתכנן את התוכנית הטובה ביותר. בנוסף ליתרונות הרבים האחרים, הדבר מבטיח רכישת ציוד האוטומציה הנכון. ישנם סוגים רבים של רובוטים. שני סטנדרטים בתעשייה הםליניאריומְבוּטָארובוטים ליניאריים בדרך כלל זולים יותר, מאפשרים הסרה מהירה יותר של החלק מהתבנית וקלים יותר לתכנות. עם זאת, הם מציעים פחות חיבור של החלק ופחות שימושיים לאחר היציקה. מכיוון שרובוטים ליניאריים נעים בצורה ליניארית, הם מוגבלים לעתים קרובות למישור X, Y או Z, ואינם מספקים חופש מיקום בדומה לזרוע אנושית. ניתן להתקין רובוטים ליניאריים בצד המפעיל או בצד שאינו מפעיל של המכבש או בקצה המכבש (הרכבה L).

רובוטים מפרקיים הם רב-תכליתיים, שימושיים יותר לאחר היציקה וניתנים להגדרה עבור חללים צרים בזכות גמישותם הדומה לזרוע אנושית. הם בדרך כלל מותקנים על הרצפה ליד המכונה או על משטח המקובע במכונה. לדוגמה, ביישומים לאחר היציקה, כגון הרכבה או אריזה, רובוטים מפרקיים מאפשרים מיקום מסלולי המותאם אישית למיקום בו החלק צריך להיות כדי לבצע את הפעולה. עם זאת, רובוטים אלה דורשים יותר מקום ולעתים קרובות קשים יותר לתכנות בגלל מצבים מסלוליים אלה. הם גם בדרך כלל יקרים יותר ומציעים הסרה איטית יותר של חלקים מהתבנית.

EOATהוא גורם חשוב נוסף. לעתים קרובות, יצרנים בוחרים בתצורת ה-EOAT הזולה ביותר, מה שעלול להניב עיצוב לא מדויק שאינו מסוגל לשמור על הסבולות הנדרשות לפעולה במסגרת תנאי התהליך.

תנועות שורש כף הידהם שיקול רובוטי נוסף. באופן מסורתי, רובוטים ליניאריים מסופקים עם סיבוב פנאומטי של 90 מעלות מאנכי לאופק, וזה מספיק ברוב יישומי ה-pick-and-place. עם זאת, לעתים קרובות יותר, נדרשות דרגות חופש נוספות כדי לבצע יישומי לאחר היציקה או פשוט כדי לשחרר את החלק מהתבנית. יישומי אוטומציה חדשים רבים כוללים חלקים שתוכננו בפרטים שאינם נמצאים בשרטוט התבנית, מה שמחייב את הרובוט "להניף" את החלק מהתבנית. זה דורש פרק כף יד סרוו שמוסיף למעשה תנועה מפרקית דו-צירית לקצה הזרוע האנכית ברובוט ליניארי.

סוג פרק כף היד המשויך לרובוט יכול להשפיע ישירות על עיצוב התבנית. לדוגמה, הוא משפיע על אור יום, או מרחק פתיחת התבנית, שהוא כמות מהלך ההידוק הליניארי הנדרש כדי לפתוח את התבנית מספיק כדי שהרובוט יוכל להסיר חלקים. עיצוב פרק ​​כף יד כפול מנוגד ליציקת מוספים יכול למזער את פתיחת אור יום ב-25 אחוז, לפשט את התכנות ולהפחית את זמן פתיחת התבנית, וכל אלה משפרים את זמן המחזור.

שיקולים לגבי אפשרויות פרק כף היד כוללים דרישות מומנט, משקל פרק כף היד, משקל המטען (חלקים ורצועות), ואור היום הנוסף הדרוש לפרק כף היד, המטען והתנועה. בקצרה, בחירת פרק כף היד מוכתבת בעיקר על ידי דרישות היישום, אך לעיתים מומנטים מוגזמים או דרישות אור יום מינימליות יכולים למלא תפקיד גדול יותר בבחירה זו. עובדות אלו מתעלמות לעתים קרובות, וכתוצאה מכך כשל מוקדם של רכיבים או לתפקוד לקוי מוחלט של האוטומציה.

סובלנותבתכנון תאי אוטומציה הם שיקול נוסף. לרובוט יש סבילות מיקום תפעולית נתונה. עם זאת, בדרך כלל לא ניתן לסמוך עליה לדיוק המיקום בתא, מכיוון שערימת הסבילות של התא כולו לרוב חורגת בהרבה מהמותר המבוקר של הדפסת החלק הסופית. כמו כן, יש לזכור שהרובוט יושב על מכונה נעה. לכן, עבור תא אוטומציה בעל סבילות צפופות, עדיף להוציא את הרובוט מערימת הסבילות על ידי התייחסות לרובוט כנשא בלבד של ה-EOAT שבו ה-EOAT, התבנית ומתקני האוטומציה הם חלקים פעילים של מערכת מבודדת. כדי להבטיח סבילות צפופות יותר, פיני מיקום משמשים לעתים קרובות כדי להבטיח מיקום נתון נכון בין שלושת החלקים של אותה מערכת מבודדת בת שלושה חלקים.

רֶטֶטהוא לעתים קרובות האתגר המוביל לסבילות מיקום. קחו בחשבון שרובוט המותקן על משטח מכונה מחזיק מתחתיו חלק מכונה נע, כך שאין זה מפתיע שקשה לשמור על סבילות מיקום. כוחות של מכונת יציקה פעילה נעים בעקומת סינוס. כאשר עקומת הסינוס מסתיימת ב-EOAT, היא הופכת לרעידות בתדר גבוה.

סיבה: תנועת עקומת הסינוס של מכונת היציקה עוברת דרך מסות מתכת, ויותר מסה מאפשרת תדר נמוך, בעוד שמסה פחותה מקדמת תדר גבוה. כאשר עקומת הסינוס של הרטט עוברת מהמשטח הקבוע לגובה הרובוט, לקורה חוצה, למכת בעיטה, לזרוע אנכית ואז ל-EOAT, המסה מצטמצמת באופן אקספוננציאלי, וזה מגביר את הרטט באופן מוגזם. הפתרון הוא לקרקע את הרטט על ידי הוספת רגל תמיכה עם מסה מספקת ביחס לרובוט. זה מספק נתיב להעברת כוחות אלה למשטח בידוד רעידות לרצפה. ככל שהרגל גדולה יותר, כך המסה גדולה יותר, כך היא נעה בקלות רבה יותר ופחות רעידות.

שיקולים בסיסיים אלה בנוגע לרובוטים יעזרו לצוות היציקה לספק תהליך יציקה שלם ועקבי.