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两个主臂机械手在叠模、模内贴标、嵌入成型以及各种模后处理中的应用

两个主臂机械手在叠模、模内贴标、嵌入成型以及各种模后处理中的应用

  • 分类:技术资讯
  • 作者:转载自网络
  • 来源:转载自网络
  • 发布时间:2020-09-16 15:28
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【概要描述】双主臂机械手已在各行各业得到广泛应用:医疗方面的应用包括包覆成型带螺纹的嵌件或透明窗;汽车领域的应用包括包覆成型弹性体表皮或金属增强结构;电子和家用产品方面的应用包括包覆成型RFI屏蔽体或封装端子的连接体;军事方面的应用包括嵌入电子电路或包覆成型抗冲击消音材料。

两个主臂机械手在叠模、模内贴标、嵌入成型以及各种模后处理中的应用

【概要描述】双主臂机械手已在各行各业得到广泛应用:医疗方面的应用包括包覆成型带螺纹的嵌件或透明窗;汽车领域的应用包括包覆成型弹性体表皮或金属增强结构;电子和家用产品方面的应用包括包覆成型RFI屏蔽体或封装端子的连接体;军事方面的应用包括嵌入电子电路或包覆成型抗冲击消音材料。

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事实已证明,拥有两个主臂的机械手在叠模、模内贴标、嵌入成型以及各种模后处理的操作中是有用的。这一概念已经发展到一台常规的机械手可以拥有两个引拔轴,每个引拔轴能选择单臂或双臂。

多年来,直角坐标机械手一直是注塑加工中取出操作所用机械手的主要设计类型,它们通常由3个线型轴组成——前后行程、升降行程和输送行程。当模具打开时,升降行程会定位抓取装置,以抓住模具中的成型部件。前后行程将向后移动,取出成型部件,然后升降行程撤回,使模具可以闭合继续下一循环。接下来,输送行程负责移动部件,通过升降行程轴和前后行程轴,将部件运送到卸载区域。

不久以后,为满足同时从三板模具中去除浇口的需要,直角坐标机械手增加了另一个升降行程轴,该升降行程轴被定位在主升降臂后面。

 

在直角坐标机械手的多臂发展中,第一步是在主提升臂后面添加一个副臂,以从三板模具中去除浇口

第二个主臂的演变

多年以后,上文中提到的次级轻型升降臂被第二个主升降臂所取代。现在,线性机械手可用于叠模,同时从一副叠模的两侧取出成型部件,这些应用在包装市场中非常普遍。

随着机械手技术的进步,编程变得越来越容易,末端工具(EOAT)也越来越先进,因此新的应用已成为可能。将“双主臂”机械手用于成型前和成型后的操作中已很常见。典型的成型前操作包括在注射前自动埋入嵌件。这些用于包覆成型的嵌件可以是机加工或铸造的金属零部件,甚至是成型好的塑料件。

如今,双主臂机械手已在各行各业得到广泛应用:医疗方面的应用包括包覆成型带螺纹的嵌件或透明窗;汽车领域的应用包括包覆成型弹性体表皮或金属增强结构;电子和家用产品方面的应用包括包覆成型RFI屏蔽体或封装端子的连接体;军事方面的应用包括嵌入电子电路或包覆成型抗冲击消音材料。

 

在成型前和成型后的操作应用中,双主臂机械手的使用越来越普遍,如嵌件埋入、模内标签放置、除浇口、检查、铰链弯曲和装配等

几乎所有的行业都会受益于模内贴标(IML)的应用。这些标签可以是塑料薄膜、硬质塑料或金属,应用范围包括剪草机上的警告标签、手术器械上的刻度标记和汽车中的识别特征。

第二主臂的另一项用途是可以改变部件的方向,如NPE 2015展会中Yushin公司展台所展示的,通过EOAT抓住医用大麻瓶的底部将其从模具中取出。但这些瓶子需要瓶口朝上地被放在封盖工位。为保证整体成型周期不会延长,该公司采用了带有相反EOAT的双主臂机械手。从模具中取出部件后,抓住瓶底的EOAT会与另一个EOAT面对面,然后此ETOA抓住瓶子的开口一侧。然后,这些容器可以正确地被放置在闭合的夹具中,循环时间没有受到影响,因为是在移动到夹具的过程中部件发生了重新取向。

第二主臂还可用于产品组装。正如Yushin公司在NPE 2012年和    NPE 2015展会中所展示的,一副8部件的成套制品模具被用于成型一款玩具机器人“埃迪”。这些部件通过主臂EOAT脱模,然后该EOAT重新定位。接下来,6个部件被传送给第二主臂的EOAT。当前两个部件被放置到一个组装夹具中时,第二个EOAT上的部件被重新定位,使其与前两个部件和锁紧槽得到准确定位。当整个组装完成,第三个EOAT从夹具中取回“埃迪”,将其站立着放在输送机上。埃迪在1min内就被制造出来,且无人工操作。

 

在套模中成型的8个部件被组装成玩具机器人埃迪。在NPE 2012和NPE 2015展会中,一台双主臂机械手演示了这一组装过程

第二主臂可执行的模后操作包括去飞边、除浇口、检查和铰链弯曲。将这些以及类似的机械手第二主臂所执行的二次操作合并,可以获得两大优势:

首先,可以在部件从模具移向下一个操作工位的过程中执行这些操作。由于机械手不必将部件放到位置固定的夹具或夹紧装置中并等待操作完成,所以总的循环时间可以缩短。如果一个臂或两个臂配有单向或双向运动的伺服旋转轴,机械手潜在的应用范围会显著增加。例如,一些铰链弯曲应用无法通过一个EOAT完成,有时需要辅助装置来提供正确的动作。为取代一个固定装置(它要求部件固定到位并消耗了宝贵的循环时间),可以将该装置添加到第二主臂上。采用这一概念,这一操作发生在“机械手将成型部件传送到下一工序”的过程中。

这种想法衍生出机械手第二主臂的另一个好处:宝贵的车间空间可用于其他用途。它允许机器彼此更靠近,或者增加其他节省劳力和库存的项目,如储物箱系统。在机器旁边通过机械手包装成型好的部件,避免了人工将部件从传送带送到装运处的工作,以及后续的检查和包装,从而减少了不必要的WIP排队,降低了部件受损或丢失的可能性。这两个优势中的每一个都会提高公司的盈利能力,并为其客户增加可感知的价值。当对一个应用实现多方面改进时,ROI(投资回报率)会非常吸引人。

进入双翼

在过去十年内,由于引入了两个完全独立的机械臂,机械手的功能再次进步。每一个机械臂都在传送或横向轴上有其自己的运动轴。由一个单独的控制器操作,两个臂可以得到机械耦合或单独运行,后者就是所谓的“双翼”设计。这种机械手在一个横向行程上拥有两个独立的引拔轴,每个引拔轴都可以配置一个主升降臂,或一个主臂和一个副臂,或两个主臂,或这些配置的任意组合。

 

在横向行程上采用两个引拔轴的机械手,如Yushin公司的“双翼”设计,已经在过去十年中出现

这种机械手允许的操作功能彼此独立,像两个独立的单元,但仍由一个控制器管控。与传统的采用两个机械手的解决方案相比,此功能的优势是,可减少占地面积并节省10%~15%的成本。此外,发生在成型单元中的增值操作减少了材料处理的人工和存储空间,以及由于额外处理所引起的损坏。最终的结果是使客户实现了更快和成本更低的生产。

正如这些例子所示,这种设计非常适合于多个加工的自动成型系统:

1.    双色或多组分成型

首先,模具打开,主臂A定位EOAT以抓住并取出成型部件。当主臂A将成型部件从第一副模具传送到第二副模具中,以包覆成型第二种颜色或材料时,主臂B移动到卸料区域。

2.    保持RH和LH部件完全分离

首先,模具打开,主臂A定位EOAT以抓住和取出成型部件。当主臂A移动到操作人员一侧的卸料区时,主臂B移动到卸料区的后侧。成型部件可以被脱模至卸料输送机上或放置到堆垛机系统中。

应用2:在每个引拔轴上拥有一个主臂的双翼设计,允许部件在操作员一侧和机器后侧脱模,以保持RH和LH部件的分离

3.    短循环周期的脱模和顶出

首先,模具打开,主臂B定位EOAT,以抓住并取出成型部件。然后,主臂B从模具区域提起部件,使机器能进入下一循环。接下来,主臂B的EOAT将部件移动到切换工段,并返回到模具上方的等待位置,此时,切换工位会将部件旋转90°。然后,主臂A取回这些部件,在将该部件移动到卸料位置的过程中,主臂A会旋转,为部件提供合适的最终方向,使其便于脱模至卸料输送机或堆垛机系统中。

应用3:针对短成型周期的脱模和包装。带有副臂的主臂B取出部件,并把它们传送给一个旋转单元,旋转90°以重新定位。主臂A拾取旋转后的部件并包装

4.超短成型周期的脱模和包装

首先,模具打开,主臂A定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后,主臂A从模具区域中提起部件,使机器能进入下一循环,并将成型部件传送到机器的操作员一侧进行卸料。当主臂A离开模具时,主臂B将自己定位在模具上方,等待开模信号。接下来,模具打开,主臂B定位EOAT来抓住并取出成型部件。再然后,主臂B从模具区域提起部件,使机器进入下一循环,并将成型部件传送到机器的操作员一侧进行卸料。当主臂B离开模具时,主臂A再次将自己定位在模具上方,如此循环往复。

应用4:针对超短成型周期的脱模和包装。设备A、B侧的引拔轴各有一个主臂和副臂,用于在操作员一侧和机器后侧取出部件并包装

5.脱模、组装和/或检查和包装

首先,模具打开,主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后,主臂B从模具区域提起部件并传送给卸料夹具。一旦主臂B卸料完成,主臂A的EOAT可以进行二次操作,如组装和/或检查。接下来,通过检查的部件可以被传送到卸料输送机,或放置到堆垛机系统中。废品可以单独存放。

应用5:脱模、组装和/或检查和包装

6.脱模、冷却、浇口切除和包装

首先,模具打开,主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后,主臂B从模具区域提起部件并移动到一个打开的冷却夹具(或夹具)。一旦主臂B卸料完成,主臂A的EOAT可以抓住一个冷却部件并将其移送给浇口切除工位。切除浇口的部件可以被传送到卸料输送机或放置到堆垛机系统中。

应用6:脱模、冷却、浇口切除和包装

7.脱模、粗细浇口料切除和包装

首先,模具打开,主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后,主臂B从模具区域中提起部件并移动到浇口粗切工位。一旦主臂B卸料完成,主臂A的 EOAT可以拾取粗切的部件并传送给浇口细切工位。浇口切除好的部件可以被传送给卸料输送机或放入堆垛机系统中。主臂A臂也可以把整个托盘移动至卸料输送机。

应用7:脱模、浇口的粗切和细切以及包装

8.适合包覆成型应用的多个嵌件的取向和放置

后主臂A的EOAT抓住嵌套标签并移入模具上方定位。然后,模具打开,允许前主臂A和后主臂A在模具中定位相应的EOAT。接下来,后主臂A的EOAT将标签准确地送入模具中。成型后,前主臂A的EOAT抓住贴标部件并其从模具中取出。再然后,两个主臂A从模具区域中提起,并传送到卸料输送机以释放贴标部件。

9.在立式注塑机中对包覆成型所用的嵌件进行取向和放置

主臂B的EOAT从下半模中取出包覆成型的部件并传送给卸料输送机或堆垛机,主臂A从一个喂料盒中或其他的存放装置中取回嵌件,并把它们放置到下模腔内。

如今,机械手可通过不同的配置来满足复杂的市场需求,比较理想的方法是通过重新利用现有的技术而不是开发订制新产品来降低风险。加工商们要仔细调查机械手供应商的产品和经验,并选择最具价值的解决方案,而不是最低的价格。

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