امروزه با گسترش تکنولوژی و نیاز تولیدکنندگان به بهینه سازی فرآیند تولید، استفاده از ربات های صنعتی در تولید قطعات پلاستیکی به روش تزریق بسیار متداول شده است. از این ربات ها (در اصطلاح Pick-and-place) به منظور قرار دادن قطعات ( اینسرت، لیبل و … ) درون قالب و یا برداشتن محصول و قرار دادن آن بر روی کانوایر استفاده میشود. در تولید محصولات با ابعاد و اندازه های دقیق با پلیمرهای حساس به ضربه (که پران به روش سنتی ممکن است منجر به تغییر شکل و تغییر ابعادی محصول شود) به کارگیری ربات ها برای برداشتن محصولات از روی قالب به تولید کنندگان مزایایی نسبت به دیگر رقبا میدهد تا بتوانند کیفیت و سرعت تولید محصول را به طور چشمگیری افزایش دهند.
در این مقاله قصد داریم کمی در رابطه با کاربردهای رباتیک در صنعت تزریق پلاستیک هنگام تولید و بعد از تولید صحبت کنیم . همچنین به بیان مزایای استفاده از این ربات ها و مقایسه آن با روشهای سنتی بپردازیم.
کاربرد ربات در فرآیند تزریق پلاستیک:
فرآیند تزریق پلاستیک روشی برای ساخت محصولات پلیمری است که در آن حجم زیادی از محصولات با شکل یکسان در یک سیکل به طور تکراری تولید می شوند. همین تکراری بودن فرآیند موجب محبوبیت ربات ها در این صنعت شده است به طوریکه میتوانند بارها و بارها یک عملیات را بدون خطا و با دقت بالا انجام دهند.
ربات قطعه بردار:
یکی از رایج ترین کاربردهای رباتیک در برداشتن محصول نهایی از روی قالب و قرار دادن آن بر روی مقصد مورد نظر میباشد. این امر بخصوص در محصولات تزریق شده با مواد شکننده و آسیب پذیر مثل لوازم خانگی ، محصولات با تلورانس ابعادی دقیق مثل قطعات پزشکی و قطعات سنگین مانند قطعات خودرویی بسیار مورد توجه است. از آنجایی که استفاده از روشهای سنتی در آین حوزه ممکن است بسیار زمانبر، ریسک پذیر و پرهزینه باشد، بکارگیری ربات های صنعتی میتواند بسیار چاره ساز باشد.
همچنین استفاده از ربات ها در قرار دادن اینسرت های معمولا فلزی مانند تیغه ها، میله های رزوه دار، پین ها و … درون قالب بسیار مرسوم شده اند. این اینسرت میتوانند هم قبل از عملیات تزریق و هم بعد از آن درون قالب گذاشته شوند و برای این امر معمولا از رباتهای شش محور استفاده میشود.
Overmolding
در تولید به روش Overmolding دو یا چند بخش مجزای محصول به طور جداگانه در دستگاههای مجزا تزریق میشود به عبارتی دیگر قسمتی از محصول نهایی در یک دستگاه تزریق شده، سپس رباط محصول را از یک قالب به قالب بعدی منتقل کرده و بخش دیگری از محصول تزریق میشود و این عمل با توجه به طراحی محصول میتواند تا چندین مرحله ادامه یابد. به دلیل حساسیت زیاد و بسیار دقیق محل قرارگیری محصول درون قالب ، جابجایی محصول از یک قالب به قالب دیگر و تکرار این عمل در هر سیکل تولید و تامین سرعت مورد نیاز برای انجام آن، این کار تنها توسط ربات ها امکانپذیر است. این روش به شکل قابل توجهی میتواند موجب کاهش هزینه اپراتوری در تولید و مونتاژ، افزایش کیفیت محصول و افزایش سرعت تولید شود.
ربات لیبل زن IML
یکی دیگر از موارد پرکاربرد، استفاده از ربات های در لیبل های IML است. در فرآیند تولید ظروف به روش IML، ابتدا لیبل تولید شده با مواد پلیمری مشابه و یا سازگار با مواد ظرف توسط روبات به داخل قالب منتقل شده و سپس فرآیند تزریق و یا اکسترود مواد پلاستیکی صورت می گیرد. بدین ترتیب به کمک این روش مواد مذاب، لیبل و ظرف پلاستیکی با یکدیگر یکپارچه می شوند، به نحوی که دیگر به هیچ وجه نمی‌توان لیبل را از بدنه ظرف جدا کرد. تفاوت اصلی بین لیبل‌های متداول و لیبل‌های IML این است که لیبل‌های متداول بر روی سطح ظرف پلاستیکی قرار می‌گیرد ولی لیبل IML به بخشی از دیواره ظرف تبدیل میشود.
در سالهای اخیر به منظور کاهش خطرات زیست محیطی ناشی از تولید فرآورده های پلیمری، بازیابی ضایعات ناشی از تولید (مانند اسپرو و راهگاه) و یا محصولات تولید شده معیوب توسط ربات به یکی از مسایل روز دنیا مبدل شده است. بدین شکل که بعد از تزریق پلیمر مذاب درون کویته های قالب و سرد شدن محصول نهایی به همراه اسپرو و راهگاه توسط کانالهای خنک کاری، دو کف قالب از هم باز شده و ربات ها قبل از عملیات پران راهگاه و اسپرو (بعنوان ضیعات ناشی از تولید) را از محصول نهایی جدا کرده و درون دستگاه های گرانول ساز قرار میدهد. بدین ترتیب استفاده از این روش علاوه بر آنکه میتواند امکان بازیابی ضایعات ناشی از تولید را بدون دخالت اپراتور و به شکل اتوماتیک فراهم کند، میتواند موجب افزایش سرعت تولید، افزایش کیفیت ظاهری محصول (بعد از جدایی راهگاه از محصول) و عدم نیاز به بکارگیری سیستم های راهگاه گرم (به منظور حذف راهگاه) و در نهایت کاهش بهای تمام شده محصول گردد.
