工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高,现代化加工车间,常配有机械手,以提高生产效率,完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中,加工、装配等生产很大程度上不是连续的。目前在我国机械手常用于完成的工作有:注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序;机械手加工行业中用于取料、送料;浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。下面具体说明机械手在工业方面的应用。
1.铸、锻、焊热处理等热加工方面
模锻方面,国内大批量生产的3t、5t、10t模锻锤,其所配的转底炉,用两只机械手成一定角度布置早炉前,实现进出料自动化。上海柴油机厂、北京内燃机厂、洛阳拖拉机厂等已有较成熟的经验。
2.在实现单机自动化方面
各类半自动车床,有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能,单仍需人工上下料;装上机械手,可实现全自动化生产,一人看管多台机床。目前,机械手在这方面应用很多,如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手,大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手,沈阳第三机床厂的Y38滚齿机械手,青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。由于这方面的使用已有成功的经验,国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上机械手,或为用户安装机械手提供条件。如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手(生产线中有两台多工位机床)和天津二注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环,装上机械手的自动装卸工件,可实现全自动化生产。目前机械手在冲床上应用有两个方面:一是160t以上的冲床用机械手的较多。如沈阳低压开关厂200t环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂400t冲床的下料机械手等;其一是用于多工位冲床,用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等。
3.建造旋转零件(转轴、盘类、环类)自动线
一般都采用机械手在机床之间传递零件。国内这类生产线很多,如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线(环类),大连电机厂的4号和5号电动机加工自动线(轴类),上海拖拉机厂的齿坯自动线(盘类)等。加工箱体类零件的组合机床自动线,一般采用随行夹具传送工件,也有采用机械手的,如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。
东莞市翔伟自动化科技有限公司是专业的机械手生产厂家,翔伟冲床机械手的虚拟设计与仿真系统其实是由两大部分组成,其虚拟设计呈现出如下特点:
(1) 命名规则标准。虚拟产品的设计需要大量跨专业人员的参与。就本文提及的采摘机械手虚拟设计而言,零部件在虚拟产品建模与仿真中的属性命名需要一致、规范。本文所采用的命名规则标准从机械设计和软件设计角度综合考虑,规定了机械手不同零部件中的相同或相似尺寸、功能、材料的零件在程序设计时的命名规则。
(2) 将冲床机械手的特征属性参数化,方便机械手设计各个环节的属性管理,且设计快速化。当用户对某一个零部件进行修改或设计优化时,只需修改其相对应的特征参数,系统通过实现实时通信来修改和更新设计,如对机械手的某一零部件进行修改,通过程序的人机交互设计界面,对零件的CAD设计图进行修改,修改后通过校对再进行存入数据库。
(3) 冲床机械手的设计知识的重用。用户通过对已有知识的重新组合或部分修改,就能够生成新的设计知识或新的零部件。机械手虚拟设计特点与机械手功能相适应,有利于提高机械手的工作效率。
90年代,我国一台弧焊机器人研制成功,20余年工业机器人的发展给装备制造业带来翻天覆地的变化,引领第三次科技革命浪潮,工业机器人已成为各大企业不可或缺的得力助手。注塑机械手以卓越品质,让制造超越想象。
采用机械手不仅可以提高产品质量,更可以节省人工,提高生产效率,机械手具有以下几大优势。
1、安全性高。使用人手进和模内取产品,如果注塑机故障或误按键造成合模,有夹伤工人手之危险,使用机械手确保安全。
2、节省人工。机械手取出产品放置在输入带或承接台上,只需一人看管或一人同时看两台甚至更多台注塑机,可节省人工,做成自动流水线更能节省厂地,所这整厂规划更小更紧凑精致。
3、提高效率和品质。如一成型周期为30秒,人工取出时间为6秒,机械手取出为1.5秒的15千瓦的120吨注塑机,人工取出产品一个班8小时来计算可以成型800模,使用机械手可提高到915模,生产效率提高了14%,8小时注塑机用电量为120度(以千瓦每小时1度电计算)便用机械手后用电量节省120*14%=17度。
4、延长注塑机的使用寿命。人员取出产品需要频繁的开关安全门,会造成注塑机某些部件寿命减短甚至于损坏,影响生产。使用机械手则不需要频繁的开关安全门。
5、降低产品不良率。刚成型产品还有未完全冷确,存在余温人手取出会造成手痕且人工取出用力不均取出产品存在不均的变型。机械手采用无纹吸具抱具用力均匀使之产品质量大有提升。
6、预防模具损坏。人员有时会忘了取出产品,合模会造成模具损坏,机械手若未取出产品,会自动报警停机,不会伤到模具。
7、节省原料,降低成本。人员取出时时间不定,会造成产品缩水、变型(料管若过火。需重新注塑会浪费原料)因机械手取出时间固定,所以品质稳定。
8、节省人工。使用机械手,水口与产品可自动分开放置。不需要再挑选,可节省人工,若用随机粉碎自动抽到料桶内,可更节省时间和原料。
9、优质客户也希望选择有机械手的注塑厂家合作,使用机械手很大程度上克服了人工的惰性可准确算出日产量与交期。使用机械手可增加企业的竟争力,更是未来更大的趋势。