Cellule automatise le surmoulage, inspection des aiguilles hypodermiques

A la demande d'un équipementier médical de développer un moule d'injection à une seule cavité pour surmouler une aiguille qui était collée manuellement en place, Moldworx LLC, un mouliste/fabricant de moules sur mesure basé à Gilbert, en Arizona, a fait un meilleur - ou techniquement quatre meilleurs - en développant un outil et une cellule à quatre cavités entièrement automatisés qui fonctionnent sur une presse horizontale. La société a d'abord testé le concept sur un outil à une seule cavité comportant des glissières où l'aiguille était chargée à la main. Jim Taylor, président de Moldworx, a déclaré à Plastics Technology que la nouvelle cellule automatisée à quatre empreintes fonctionne sur un cycle de 27 secondes, correspondant au temps utilisé par l'outil à empreinte unique mais quadruplant la sortie. Avant que Moldworx ne développe la cellule, le client disposait de trois équipes de personnes pour coller les aiguilles en place.

Taylor a déclaré que pour raccourcir le délai, Moldworx a conçu et construit l'ensemble de la cellule d'automatisation en parallèle avec le moule. L'un des défis que Moldworx a dû surmonter consistait à séparer des milliers d'aiguilles minuscules et délicates, aussi petites que 0,012 pouce (0,305 mm), qui sont emballées en vrac. Moldworx a finalement conçu et développé un « singulateur » avec une « trémie » qui introduirait une aiguille à la fois dans la cellule de la chaîne de montage.

Chaque aiguille est récupérée par un robot fixé sur la presse à injecter et indexée devant un ensemble de caméras d'inspection haute résolution pour s'assurer qu'elle n'est pas pliée ou que la pointe de l'aiguille n'est pas endommagée. Les aiguilles doivent également être orientées correctement, car il y a une extrémité pointue et une extrémité émoussée. Taylor a déclaré que le système jetterait l'aiguille si l'extrémité émoussée est relevée, en essayant trois fois avant de déclencher l'alarme.

L'aiguille est ensuite placée dans l'outil pour le surmoulage. L'utilisation de la gravité et d'une presse verticale peut souvent faciliter le surmoulage d'inserts, mais Moldworx a conçu ce système pour fonctionner sur une presse horizontale. Pour maintenir l'aiguille en place avant l'injection, Taylor a déclaré que l'outil comporte une glissière avec une broche centrale qui a un trou de 0,013Ø pour accepter l'aiguille. La goupille coulissante/noyau sert de guides pour permettre à l'ensemble de s'éloigner de la ligne de séparation et de fournir un accès plus facile pour charger l'aiguille.

Le processus commence lorsque l'outil d'extrémité de bras (EOAT) conçu sur mesure, qui est apposé sur un robot Yushin à 3 axes, s'arrime à l'emplacement de ramassage de l'aiguille et transfère l'aiguille au moule, s'arrimant à l'outil pour assurer un positionnement précis . Dans sa première action, l'EOAT saisit la pièce finie et se rétracte pour l'écarter.

Une fois qu'un capteur vérifie que l'EOAT a la pièce, il se déplace vers la glissière et s'engage avec les broches de guidage. À ce stade, la pince avec l'aiguille est juste au-dessus de la broche du noyau coulissant. Un servo-cylindre sur la glissière déplace la broche centrale vers le haut pour permettre à l'aiguille de se déplacer dans le trou ; le servo se déplace vers la position d'installation finale ; et l'EOAT inverse sa séquence. Un laser installé dans le moule vérifie la présence de l'aiguille avant le début du cycle de moulage.

Lorsque le moule s'ouvre, le robot retire l'ensemble moulé et place une aiguille nouvellement inspectée dans le moule. Moldworx a noté que toutes ces actions nécessitent une inspection et une vérification, et que les tolérances doivent être exactes.

Après moulage, l'extrémité du bras amène l'assemblage fini et moulé à la position de déchargement dans la cellule d'assemblage, selon Taylor, plaçant la pièce moulée sur un mandrin avant de partir chercher une autre aiguille. À cette station, deux caméras vérifient que l'extrémité pointue est relevée ; la pointe n'est pas endommagée; et l'aiguille n'est pas tordue. Si l'aiguille réussit l'inspection, la table indexe à la position suivante où l'air filtré et mesuré est poussé à travers l'aiguille pour vérifier l'occlusion.