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Jul 21, 2023

Alimentatori a vasca vibrante per assemblaggio automatizzato

Le tazze vibranti alimentano un'ampia gamma di parti in metallo e plastica, tra cui viti, dadi, perni, tasselli, cappucci, tappi, filamenti di lampadine, inserti filettati e altri elementi di fissaggio. Foto per gentile concessione di Mirai

Le tazze vibranti alimentano un'ampia gamma di parti in metallo e plastica, tra cui viti, dadi, perni, tasselli, cappucci, tappi, filamenti di lampadine, inserti filettati e altri elementi di fissaggio. Foto per gentile concessione di Mirai Inter-Technologies Systems Ltd.

Questa ciotola con utensili interni (a cascata) alimenta i componenti per un prodotto di consumo usa e getta. Foto per gentile concessione di Arthur G. Russell Co. Inc.

Le ciotole dotate di utensili esterni hanno un design a pareti diritte. Le parti viaggiano all'interno del tracciamento fino alla parte superiore della vasca dove vengono catturate per un corretto orientamento. Foto per gentile concessione di Homer City Automation

A seconda di come viene interpretata, una domanda può avere più di una risposta corretta. Consideriamo ad esempio la domanda: qual è lo stato degli alimentatori a vibrazione utilizzati nell'assemblaggio automatizzato?

Alcuni produttori potrebbero rispondere “Indiana”, perché in quello stato hanno o hanno avuto sede più fornitori di tazze vibranti che in qualsiasi altra parte del paese dall’inizio degli anni ’50. Altri, tuttavia, potrebbero interpretare la parola “stato” nel senso di una condizione economica del mercato e rispondere “molto forte”. Anche loro avrebbero ragione.

"Il mercato dei dosatori a vibrazione è vivace e continua ad aumentare per tenere il passo con le crescenti richieste di produzione", osserva Greg Pflum, presidente di Performance Feeders Inc. "Uno dei motivi principali di ciò è che i produttori che si sono trasferiti sanno che è necessario automatizzare l'assemblaggio e minimizzare i costi di produzione”.

Sebbene ora abbia sede in Florida, Performance Feeders aveva originariamente sede nell'area di Indianapolis all'inizio degli anni '70 e vi rimase fino al 2007. Il fornitore costruisce vaschette di alimentazione per OEM e Tier 1 nei settori automobilistico, medico, aerospaziale, degli elettrodomestici e dei prodotti di consumo.

L'anno scorso ha progettato un complesso sistema di alimentazione vibrante a vasca singola per un produttore di dispositivi medici. La ciotola orienta tre stili di parti cilindriche in plastica in modo che l'estremità aperta della tazza sia rivolta verso l'alto. Le parti vengono alimentate dalla vasca in quattro linee, che si uniscono in due linee e quindi si spostano su un percorso vibrante a 10 linee che accumula centinaia di parti prima di rilasciarle per un ulteriore assemblaggio.

Con un diametro di 30 pollici, la vasca è dotata di utensili esterni che alimentano 300 parti al minuto. Pflum afferma che la ciotola è progettata specificamente per evitare che le parti si depositino nelle cavità e vengano lasciate nella ciotola quando si cambia lo stile della parte da alimentare.

Gli alimentatori a tazza vibrante funzionano molto bene anche in semplici applicazioni automatizzate, come l'orientamento di un tipo di parte e l'alimentazione a un robot, un tubo di alimentazione o altre apparecchiature. Questa flessibilità è la ragione principale per cui le ciotole di alimentazione vengono così spesso utilizzate per separare e orientare i pezzi sfusi. La semplicità di funzionamento è un altro motivo, sebbene esistano diversi suggerimenti, tecniche e migliori pratiche che i produttori possono implementare per ottimizzare le prestazioni su base giornaliera.

Gli alimentatori a vasca vibrante sono classificati in base alla posizione delle loro attrezzature di alimentazione. Le ciotole per gli utensili interni hanno una forma a cascata o conica (come un wok), quest'ultima molto più comune in Europa. Le ciotole dotate di utensili esterni hanno un design a pareti diritte. L'attrezzatura è realizzata in metallo e saldata a TIG o imbullonata alla vasca, a seconda del materiale, delle dimensioni e del pezzo da alimentare.

Le ciotole misurano da 3 a 60 pollici di diametro; sono fusi in plastica resistente o alluminio e fresati o fabbricati in acciaio o acciaio inossidabile. Di solito sono dotati di attrezzature personalizzate per orientare e alimentare una parte specifica o un insieme di parti. Per questo motivo, la costruzione manuale di ciotole “non è scienza ma veramente un’arte nera che deve essere appresa attraverso l’esperienza”, afferma Ron Merle, responsabile delle applicazioni per Homer City Automation.

Durante il funzionamento, una tramoggia, un elevatore o un prealimentatore scarica i pezzi nella vasca, che si trova su un'unità di azionamento vibrante. L'ampiezza delle vibrazioni è governata da un controller vicino. Quando l'unità di azionamento è accesa, fa vibrare la vasca e forza le parti sull'utensile interno (nelle tazze a cascata) o su binari inclinati stretti (nelle tazze a pareti diritte).