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发那科金属粉末射出成型自动化系统

时间:2018-03-22 来源:发那科机器人

金属注射成型( Metal injection Molding, MIM )是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成型方法。按工艺顺序,首先,需要将金属粉末与粘结剂进行混合,再进行混炼,然后,由注塑机注射成所需要的工件;接着,对注塑成型件脱除粘接剂,并进行烧结;最后,按照不同要求进行各种后处理,包括:打磨、喷砂、化学处理、热处理和机加工等。

金属粉末射出成型产品不仅具有类似塑料注塑成型的复杂形状和高精度,而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能,被广泛用于生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。

随着3C行业的火爆,金属粉末射出成型需求已不断增多,本系统主要由发那科机器人M-10iA、注塑机ROBOSHOT α-S100iA、自动切水口系统、上下料单元和废料箱组成,展示金属粉末成型技术的典型应用方案。

其中,注塑机ROBOSHOT α-S100iA是FANUC研发的100吨级全电动精密注塑机,具有高成型性、高运转率和高可用性的特点,本系统中用于实现注塑成型工件(如图2)的稳定金属粉末成型。

从塑料注塑成型转变为金属粉末射出成型,只需在发那科标准的注塑机基础上,更换高/超耐蚀耐磨的螺杆料筒组就可以轻松对应。发那科注塑机的高稳定控制、预射出控制、高速低压控制可提高产品密度均匀性及重量稳定性。

▲MIM工件

机器人M-10iA/12为小型多用途六轴机器人,负载12KG,臂展1420mm,中空手腕设计,被广泛应用于狭窄空间的注塑取件、机床上下料、装配、打磨和去毛刺等作业,本系统中用于实现射出成型工件的取料、工件质量测量、产品良/劣判定和摆盘。

机器人与手爪之间增加了力传感器FS-15iA,利用“工件质量测量功能”就可以在机器人运动中对吸附的工件进行自动称重,无需增加节拍,直接可以由机器人控制器进行产品良/劣判定,然后,良品进行摆盘,劣品丢进废品箱。

在本系统中,注塑机ROBOSHOT α-S100iA 精密稳定的金属粉末射出成型能力实现了工件的稳定高速生产,与多用途机器人M-10iA 无间配合,展示了包含金属粉末射出成型、机器人取件、自动切水口、工件质量测量、产品良/劣判定和自动摆盘的完整自动化系统。

本系统展示的基本流程为:

1)机器由HOME位置移动到下料等候位置,等待注塑机开模;注塑机开模,机器人进入取料位置,拾取工件并取出;
2)机器人移动到自动切水口单元,将工件放入工装,机器人退出;
3)自动切水口;
4)机器人取走切完水口工件,在运动中进行工件质量测量,并判定是否为良品;
5)若为良品,机器人将工件下料并摆盘,否则,丢入废料箱;
6)重复以上流程。

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