Célula automatiza sobremoldagem, inspeção de agulhas hipodérmicas

Solicitado por um OEM médico para desenvolver um molde de injeção de cavidade única para sobremoldar uma agulha que estava sendo colada manualmente no lugar, Moldworx LLC, um moldador / fabricante de moldes personalizado com sede em Gilbert, Arizona, fez um desenvolvimento melhor - ou tecnicamente quatro melhores - uma ferramenta e célula de quatro cavidades totalmente automatizada que funciona em uma prensa horizontal. A empresa inicialmente provou o conceito em uma ferramenta de cavidade única com slides onde a agulha era carregada manualmente. Jim Taylor, presidente da Moldworx, disse à Tecnologia de Plásticos que a nova célula automatizada de quatro cavidades funciona em um ciclo de 27 segundos, correspondendo ao tempo usado pela ferramenta de cavidade única, mas quadruplicando a saída. Antes de Moldworx desenvolver a célula, o cliente tinha três turnos de pessoal para colar as agulhas no lugar.

Taylor disse que, para encurtar o tempo de espera, a Moldworx projetou e construiu toda a célula de automação em paralelo com o molde. Um desafio que Moldworx teve de superar foi separar milhares de agulhas minúsculas e delicadas - tão pequenas quanto 0,012 polegadas (0,305 mm) - que são embaladas a granel. Por fim, a Moldworx projetou e desenvolveu um “singulador” com um “funil” que introduziria uma agulha de cada vez na célula da linha de montagem.

Cada agulha é apanhada por um robô afixado na máquina de moldagem por injeção e indexada na frente de um conjunto de câmeras de inspeção de alta resolução para garantir que não seja dobrada ou que a ponta da agulha não seja danificada. As agulhas também devem ser orientadas corretamente, pois há uma extremidade afiada e uma extremidade romba. Taylor disse que o sistema descartará a agulha se a ponta cega estiver para cima, tentando fazer isso três vezes antes de alarmar.

A agulha é então colocada na ferramenta para sobremoldagem. Usar a gravidade e uma prensa vertical pode geralmente facilitar a sobremoldagem da pastilha, mas Moldworx projetou este sistema para funcionar em uma prensa horizontal. Para segurar a agulha no lugar antes da injeção, Taylor disse que a ferramenta apresenta um slide com um pino central que tem um orifício de 0,013Ø para aceitar a agulha. O pino corrediço / central age como guias para permitir que o conjunto se afaste da linha de partição e forneça acesso mais fácil para carregar a agulha.

O processo começa quando a ferramenta de extremidade do braço projetada sob medida (EOAT), que é afixada a um robô Yushin de 3 eixos, acopla no local de coleta da agulha e transfere a agulha para o molde, encaixando com a ferramenta para garantir um posicionamento preciso . Em sua primeira ação, o EOAT agarra a peça acabada e se retrai para removê-la do caminho.

Depois que um sensor verifica se o EOAT está com a peça, ele se move em direção ao slide e engata nos pinos-guia. Neste ponto, a pinça com a agulha está logo acima do pino central da corrediça. Um servo cilindro no slide move o pino central para cima para permitir que a agulha se mova para dentro do orifício; o servo se move para a posição de instalação concluída; e o EOAT inverte sua sequência. Um laser instalado no molde verifica se a agulha está presente antes do início do ciclo de moldagem.

Quando o molde é aberto, o robô remove o conjunto moldado e coloca uma agulha recém-inspecionada no molde. Moldworx observou que todas essas ações requerem inspeção e verificação, e as tolerâncias devem ser exatas.
Após a moldagem, a extremidade do braço traz o conjunto moldado acabado para a posição de off-load na célula de montagem, de acordo com Taylor, colocando a peça moldada em um mandril antes de sair para pegar outra agulha. Nesta estação, duas câmeras verificam se a ponta afiada está voltada para cima; a ponta não está danificada; e a agulha não está torta. Se a agulha passar na inspeção, a mesa passa para a próxima posição onde o ar filtrado e medido é empurrado através da agulha para verificar a oclusão.