Celda automática de sobremoldeo, inspección de agujas hipodérmicas

Todo inicio cuando un fabricante de productos médicos pidió que se desarrollara un molde de inyección de una sola cavidad para sobremoldear una aguja que se estaba pegando manualmente. Moldworx LLC, un moldeador / fabricante de moldes personalizado con sede en Gilbert, Arizona, tuvo una mejor idea, o técnicamente cuatro; un molde y celda de manufactura de cuatro cavidades totalmente automatizada que funciona en una inyectora horizontal. Inicialmente, la compañía probó el concepto en molde de una sola cavidad con correderas donde la aguja era instalada de forma manual.

Jim Taylor, presidente de Moldworx, le dijo a Plastics Technology que la nueva celda automatizada de cuatro cavidades funciona en un ciclo de 27 segundos, igualando el tiempo utilizado por los moldes de una sola cavidad, pero cuadruplicando el rendimiento. Antes de este desarrollo, el cliente tenía tres turnos de personas pegando agujas en su lugar.

Para acortar el tiempo de entrega, Moldworx diseñó y construyó toda la celda de automatización en paralelo con el molde. Uno de los grandes desafíos para Moldworx fue la separación miles de delicadas y pequeñas agujas, tan pequeñas como 0.012 pulgadas (0.305 mm), todas empacadas a granel. Moldworx finalmente diseñó y desarrolló un separador con una "tolva" que introduce una aguja a la vez en de la línea de ensamble de la celda.

Cada aguja es recogida por un robot e indexada frente a un conjunto de cámaras de inspección de alta resolución para garantizar que no esté doblada o que la punta de la aguja no esté dañada. Las agujas también deben estar orientadas correctamente, ya que hay un extremo afilado y un extremo sin filo. Taylor dijo que el sistema descartará la aguja si el extremo sin filo está arriba, intentando esto tres veces antes de generar una alarma.

La aguja es luego ubicada en el molde para el sobremoldeo. El uso de la gravedad y una inyectora vertical puede a menudo facilitar el sobremoldeo de insertos, pero Moldworx diseñó este sistema para funcionar en una inyectora horizontal. Para mantener la aguja en su lugar antes de la inyección, Taylor dijo que el molde cuenta con una corredera y un pin con un agujero de 0.013Ø que permite sostener la aguja. Esta corredera actúa como guía para dejar que el conjunto se aleje de la línea de separación y proporciona un acceso más fácil para cargar la aguja.

El proceso comienza cuando la herramienta fin de brazo (EOAT), instalada en un robot Yushin de 3 ejes, se acopla en la ubicación de recogida de la aguja y transfiere la aguja al molde, acoplándose también en el molde para garantizar un posicionamiento preciso. En su primera acción, la EOAT agarra la parte terminada y se retrae para moverla fuera del camino.

Una vez que un sensor verifica que la EOAT tiene la pieza, se mueve hacia la corredera y se engancha con los pines guía. En este punto, la pinza con la aguja está justo encima de la corredera. Un servo cilindro en la corredera mueve el pin central hacia arriba para permitir que la aguja se introduzca en él. Luego el servo se mueve a la posición de instalación terminada y la EOAT invierte su secuencia. Un láser instalado en el molde verifica que la aguja esté presente antes de que comience el ciclo de moldeo.

Cuando se abre el molde, el robot retira el conjunto moldeado y coloca una aguja recién inspeccionada en el molde. Moldworx señaló que todas estas acciones requieren inspección y verificación, y las tolerancias deben ser exactas.

Después del moldeo, la EOAT lleva el ensamble terminado a la posición de descarga en la celda, y la ubica en un mandril antes de ir a recoger otra aguja. En esta estación, dos cámaras verifican que el extremo afilado esté arriba y que la punta no está dañada o doblada. Si la aguja pasa la inspección, la tabla indexa a la siguiente posición donde se verifican obstrucciones en la aguja con aire filtrado y regulado.