金屬注射成型是一種將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成型方法。按工藝順序，首先，需要將金屬粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行混合，再進(jìn)行混煉，然后，由注塑機(jī)注射成所需要的工件；接著，對注塑成型件脫除粘接劑，并進(jìn)行燒結(jié)；最后，按照不同要求進(jìn)行各種后處理，包括：打磨、噴砂、化學(xué)處理、熱處理和機(jī)加工等。
金屬粉末射出成型產(chǎn)品不僅具有類似塑料注塑成型的復(fù)雜形狀和高精度，而且具有與鍛件接近的物理、化學(xué)與機(jī)械性能，被廣泛用于生產(chǎn)小型、精密、三維形狀復(fù)雜以及具有特殊性能要求的金屬零部件的制造。
隨著3C行業(yè)的火爆，金屬粉末射出成型需求已不斷增多，本系統(tǒng)主要由發(fā)那科機(jī)器人M-10iA、注塑機(jī)ROBOSHOT α-S100iA、自動切水口系統(tǒng)、上下料單元和廢料箱組成，展示金屬粉末成型技術(shù)的典型應(yīng)用方案。
其中，注塑機(jī)ROBOSHOT α-S100iA是FANUC研發(fā)的100噸級全電動精密注塑機(jī)，具有高成型性、高運(yùn)轉(zhuǎn)率和高可用性的特點(diǎn)，本系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)注塑成型工件（如圖2）的穩(wěn)定金屬粉末成型。
從塑料注塑成型轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俜勰┥涑龀尚?，只需在發(fā)那科標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)基礎(chǔ)上，更換高/超耐蝕耐磨的螺桿料筒組就可以輕松對應(yīng)。發(fā)那科注塑機(jī)的高穩(wěn)定控制、預(yù)射出控制、高速低壓控制可提高產(chǎn)品密度均勻性及重量穩(wěn)定性。
MIM工件
機(jī)器人M-10iA/12為小型多用途六軸機(jī)器人，負(fù)載12KG，臂展1420mm，中空手腕設(shè)計(jì)，被廣泛應(yīng)用于狹窄空間的注塑取件、機(jī)床上下料、裝配、打磨和去毛刺等作業(yè)，本系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)射出成型工件的取料、工件質(zhì)量測量、產(chǎn)品良/劣判定和擺盤。
機(jī)器人與手爪之間增加了力傳感器FS-15iA，利用“工件質(zhì)量測量功能”就可以在機(jī)器人運(yùn)動中對吸附的工件進(jìn)行自動稱重，無需增加節(jié)拍，直接可以由機(jī)器人控制器進(jìn)行產(chǎn)品良/劣判定，然后，良品進(jìn)行擺盤，劣品丟進(jìn)廢品箱。
在本系統(tǒng)中，注塑機(jī)ROBOSHOT α-S100iA 精密穩(wěn)定的金屬粉末射出成型能力實(shí)現(xiàn)了工件的穩(wěn)定高速生產(chǎn)，與多用途機(jī)器人M-10iA 無間配合，展示了包含金屬粉末射出成型、機(jī)器人取件、自動切水口、工件質(zhì)量測量、產(chǎn)品良/劣判定和自動擺盤的完整自動化系統(tǒng)。
本系統(tǒng)展示的基本流程為：
1）機(jī)器由HOME位置移動到下料等候位置，等待注塑機(jī)開模；注塑機(jī)開模，機(jī)器人進(jìn)入取料位置，拾取工件并取出
2）機(jī)器人移動到自動切水口單元，將工件放入工裝，機(jī)器人退出
3）自動切水口
4）機(jī)器人取走切完水口工件，在運(yùn)動中進(jìn)行工件質(zhì)量測量，并判定是否為良品
5）若為良品，機(jī)器人將工件下料并擺盤，否則，丟入廢料箱
6）重復(fù)以上流程
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