この一連の記事では、ペレットが部品に変換される成形プロセスの各ステップについて説明します。この記事では、金型の開き方、部品の取り出し、および部品を金型から落とすか、バキュームするか、取り出すかに関係する自動化に焦点を当てます。成形機のロボット機能とアーム先端工具 (EOAT) の組み合わせは、金型の設計、サイクル タイム、コストに直接影響します。ここでは、ロボットを使用して金型から部品を取り出す方法を確認します。

すべてのプロジェクトの目標の 1 つは、関係者全員がコミュニケーションをとり、協力して最善の計画を立てることです。他の多くの利点に加えて、これにより、適切な自動化機器を確実に購入できるようになります。ロボットにはたくさんの種類があります。2 つの業界標準は、線形そして明確な。リニア ロボットは通常、安価で、金型からの部品の取り外しを迅速に行うことができ、プログラムも容易です。ただし、パーツの関節動作が少なく、成形後の用途にはあまり役立ちません。リニア ロボットは直線的に移動するため、X、Y、または Z 平面に制限されることが多く、人間の腕のような自由な位置は提供されません。リニアロボットは、プレスのオペレータ側、非オペレータ側、またはプレスの端（L マウント）に設置できます。

多関節ロボットは多機能で、成形後により便利で、人間の腕のような柔軟性があるため、狭いスペースでも構成できます。通常、これらは機械の横の床または機械に固定されたプラテン上に取り付けられます。たとえば、組み立てや梱包などの成形後のアプリケーションでは、多関節ロボットを使用すると、操作を実行するために部品が必要な位置に合わせてカスタマイズされた軌道位置決めが可能になります。ただし、これらのロボットはより多くのスペースを必要とし、軌道位置のせいでプログラムがより困難になることがよくあります。また、通常はより高価であり、金型から部品を取り外すのに時間がかかります。

EOATも重要な要素です。多くの場合、成形業者は最も安価な EOAT 構成を選択しますが、その場合、プロセス許容範囲内で動作するために必要な公差を維持できない不正確な設計が生じる可能性があります。

手首の動きこれもロボットに関する考慮事項です。従来、リニア ロボットには垂直から水平への空気圧による 90 度の回転が供給されており、これはほとんどのピック アンド プレース用途で十分です。しかし、多くの場合、成形後のアプリケーションを実行したり、単に部品を金型から外すためには、追加の自由度が必要になります。新しい自動化アプリケーションの多くには、金型の図面にはない詳細で部品が設計されているため、ロボットが金型から部品を「小刻みに動かす」必要があります。これには、基本的にリニア ロボットの垂直アームの端に 2 軸の関節動作を追加するサーボ リストが必要です。

ロボットと組み合わせる手首のタイプは、金型設計に直接影響を与える可能性があります。たとえば、日光や型開き距離、つまりロボットが部品を取り外すのに十分な距離まで型を開くのに必要な直線クランプ ストローク量に影響します。インサート成形用のデュアル対向リスト設計により、法面開口部を 25% 最小限に抑え、プログラミングを簡素化し、型開き時間を短縮し、サイクル タイムを向上させることができます。

手首オプションの考慮事項には、トルク要件、手首の重量、ペイロード (部品とランナー) の重量、手首、ペイロード、および動作に必要な追加の日光が含まれます。一言で言えば、手首の選択は主にアプリケーション要件によって決まりますが、場合によっては、過剰なトルクや最小限の日光要件がこの選択においてより大きな役割を果たす可能性があります。これらの事実は見落とされることが多く、コンポーネントの早期故障や自動化の完全な機能不全につながります。

公差自動化セル設計では、もう 1 つの考慮事項があります。ロボットには所定の動作位置許容誤差があります。ただし、セル全体の許容誤差の積み重ねが最終パーツ プリントの管理された許容値をはるかに超えていることが多いため、通常、これをセル内の位置精度に依存することはできません。また、ロボットは動いている機械の上に座っていることに注意してください。したがって、公差が厳しいオートメーション セルの場合は、ロボットを EOAT の単なるキャリアとみなして、公差の積み重ねからロボットを除外する方が良いでしょう。この場合、EOAT、金型、およびオートメーション治具は、分離されたシステムの動作部分となります。 。より厳しい公差を保証するために、3 つの部分からなる分離システムの 3 つの部分の間で適切な基準位置を確保するために位置決めピンがよく使用されます。

振動多くの場合、位置許容誤差に対する主要な課題となります。機械のプラテンに取り付けられたロボットの下に動く機械があることを考えてみると、位置公差を保持するのが難しいのも当然です。稼働中の成形機の力は正弦波状に伝わります。そのサインカーブが EOAT で終わると、高周波振動になります。

理由: 成形機の正弦曲線の動きは金属の塊を介して伝達され、質量が大きいと低周波数が可能になり、質量が少ないと高周波数が促進されます。振動の正弦曲線が固定プラテンからロボット ライザー、横行ビーム、キック ストローク、垂直アーム、そして EOAT に移動すると、質量が指数関数的に減少し、振動が過度に増加します。解決策は、ロボットに比例して十分な質量を持つ支持脚を追加することで振動を接地することです。これにより、これらの力が振動絶縁パッドから床に伝達される経路が提供されます。脚が大きくなるほど質量が大きくなり、移動が容易になり、振動が少なくなります。

これらの基本的なロボットの考慮事項は、成形チームが完全で一貫した成形プロセスを提供するのに役立ちます。