Kiedy następuje zakończenie cyklu wypchnięcia i usunięcia wypraski z formy gotowy detal jest odbierany i odkładany na wyznaczone miejsce. Może odbyć się to przy pomocy człowieka, grawitacyjne upadanie oraz wykorzystać można nowe technologie. Bardzo powszechnym rozwiązaniem na rynku dotyczącym automatycznej pracy wtryskarki jest zastosowanie robotów liniowych umieszczonych nad formą wtryskową. Zadaniem tego urządzenia jest precyzyjny i szybki odbiór wyprasek. Cechują się dynamicznością i precyzją. Robot odbiera detale w czasie krótszym niż jedna sekunda z powtarzalnością na poziomie ±0,1 mm. Uniwersalność tych urządzeń pozwala na ich dostosowanie z różnymi modelami wtryskarek.
Robot potrzebować jednak musi odpowiednie narzędzie chwytne, w przypadku wyprasek są to chwytaki, które umożliwią ich chwycenie. W zależności od kształtu i powierzchni wypraski stosuje się chwytaki o różnej budowie. Najważniejszymi funkcjami tej części jest pewny chwyt wypraski i jej układu wlewowego, trzymanie obiektu w trakcie trwania czynności oraz uwolnienie w miejscu docelowym. Na rynku występuje cała gama znormalizowanych końcówek chwytnych, przyssawek czy nożyc, które umożliwią zaprojektowanie chwytaka do potrzeb produkowanej wypraski.
W produkcji elementów z tworzyw sztucznych najczęściej wykorzystuje się chwytanie przez przyssanie, ponieważ wypraski są produktami cienkimi i stosunkowo lekkimi.
Chwytaki – przykład doboru
Przykładowa forma wtryskowa jest to narzędzie czterogniazdowe, zatem w czasie jednego cyklu otrzymujemy 4 wypraski. Z racji, że został zastosowany wlew bezpośredni z grzanym kanałem nie występują kanały doprowadzające tworzywo. Proces automatyzacji wyjmowania wypraski z formy skupiać się będzie jedynie na wyjęciu gotowych wyrobów i odłożeniu ich w wyznaczone miejsce. Produkowana wypraska jest przedmiotem o małej wadze oraz bardzo dobrej gładkości powierzchni, więc swoje zastosowanie znajdzie chwytak podciśnieniowy. W momencie otworzenia formy chwytak na ramieniu robota wjeżdża między połówki formy. Następnie ruch wyrzutnika powoduje wyjazd wypychaczy, co skutkuje wypchnięciem wypraski z formy. Głównym zadaniem chwytaka będzie przyssanie elementów tuż przed ich całkowitym uwolnieniem z formy. Elastyczne przyssawki zapewnią pewny chwyt wyprasek.
Założenia i niezbędne obliczenia
Produkowana wypraska kształtem przypomina prostopadłościenne pudełko, zatem najprostszym rozwiązaniem byłoby umieszczenie przyssawki w centralnym punkcie głównej powierzchni. Jednak w tym rejonie znajduję się otwór z logiem firmy producenta. Rozstrzygnięciem tego problemu jest symetryczne umieszczenie dwóch mniejszych przyssawek względem ośrodka centralnego. Rysunek1 obrazuje proponowane umieszczenie końcówek chwytnych. Takie usytuowanie pozwoli na pewny i stabilny chwyt wyprasek.
Rysunek 1 Ustawienie przyssawek na powierzchni wyprasek
Czasza przyssawki znajduje się w położeniu pionowym, a ruch następuje w kierunku pionowy (Rysunek 2). Chwyt i ruch w takim położeniu wymaga dużej siły przylegania, więc w obliczeniach należy uwzględnić wpływ tarcia. W celu wykonania obliczeń niezbędna jest znajomość przyśpieszenia układu. Obecnie na rynku do tego typu operacji wykorzystuje się roboty liniowe o napędzie elektrycznym z paskiem zębatym. Założeniem projektowym jest zatem przyspieszenie równe 20 m/s². Chwytane przedmioty do 4 wypraski i łącznej masie 80g.
Rysunek 2 Kierunek ruchu przyssawek chwytaka
Siła przylegania chwytaka
F=(m/ µ) ∙ (g+a) ∙ S
F=(0,08/0,3) ∙ (9,81+20) ∙ 1,5
F=11.924 [N]
F≈12 [N]
Ciśnienie robocze
A=8∙3,14∙0,0042 [m2]
A=4∙10-4 [m2]
p=F/A
p=12/(4∙10-4) [Pa]
p=0,3 bar
Zaprojektowany chwytak (Rysunek 3) jest złożeniem znormalizowanych części dostępnych na stronie www.ebmia.pl. Podstawę stanowi płyta(3), która posiada specjalnie rozmieszczone otwory umożliwiające montaż do większości robotów. Profile aluminiowe(4) przytwierdzone są do płyty przy użyciu śrub(5) i wpustów przesuwnych(6). Kolejnym elementem konstrukcji są uchwyty(2) montażowe pod chwytaki podciśnieniowe(1). Montaż tych podzespołów wymaga zastosowania śrub i wpustów. Samo mocowanie chwytaka do uchwytu odbywa się przez nakrętki umiejscowione w zespole chwytaka. Zastosowane przyłącze wtykowe boczne umożliwia proste podłączenie przewodów pneumatycznych.
