注塑機械手

注塑機械手

注塑生産自動化機械
注塑機械手是為注塑生産自動化專門配備的機械,它可以在減輕繁重的體力勞動、改善勞動條件和安全生産;能夠模仿人體上肢的部分功能,可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送制品或操持工具進行生産操作的自動化生産設備。[1]提高注塑成型機的生産效率、穩定産品質量、降低廢品率、降低生産成本、增強企業的競争力等方面起到及其重要的作用。
  • 中文名:注塑機械手
  • 外文名:Injection robot
  • 用途:注塑生産活動
  • 優點:提高成型機的生産效率

分類

在注塑工業中适用的機械手按其智能程度可以分為以下兩種類型:

1、基本型注塑機械手:該類型機械手一般包括固定模式程序和按生産工藝需求的教導模式程序。固定模式程序涵蓋了注塑生産的幾種标準工藝,利用工業控制器來做簡單、規則和重複的動作。教導模式程序是特意為生産工藝特殊的注塑機适用,通過把基本動作的有序而安全的編排達到成功取物的目的。

2、智能型注塑機械手:該類型機械手一般包括多點記憶置放、任意點待機、較多自由度等功能,一般采用伺服驅動,能夠進行最大限度的仿人執行比較複雜的操作,還可以通過配備先進的傳感器,讓其具有視覺、觸覺和熱覺功能,使其成為具有很高智能的注塑機器人。

按其他分類方式分類如下:

驅動方式分為氣動,變頻,伺服。

按機械結構分為旋轉式,橫行式,側取式。

按手臂結構分為單截,雙截。

按手臂多少分為單臂和雙臂。

按X軸結構分為挂臂式和框架式。

按照控制程序的不同分為多套固定程式和可自主編輯程式。

按手臂可移動區分設備大小,一般以100MM遞增。

組成

注塑機械手的組成一般由執行系統、驅動系統、控制系統等組成。執行和驅動系統主要是為了完成手臂的正常功能而設計,通過氣動或液壓動力來驅動機械部件的運轉,達到取物的功能。控制系統則是通過對驅動系統進行控制,使執行系統按照預定的工藝進行操作。

操作者通過人機界面進行操作,在機械手收到注塑機給出的可執行信号時,機械手切斷注塑機的可關模信号,确保機械手取物的安全性,在完成取物後機械手恢複注塑機的動作。控制系統的設計難點在于機械手與注塑機的協調工作關系。在控制系統的指揮下,機械手按照預定的工作程序完成各個動作,從而将注塑生産出的制品從模具中取出并傳送到指定地點或下一個生産工序中。在設計時,應根據注塑機的性能、機械手的作業條件和要求、制品的形狀和重量等來确定控制系統。

效率對比

管理

1、使用機械手取制品,射出成型機可以無人看守操作,不怕無人或員工請假之顧慮。

2、實行一人一機制(包括剪水口、削披峰和打包),配備輸送帶,一人可看4-5台機,大量節省人力,減少工人工資。

3、人會疲勞,而機械手出産品的時間是固定的,不用休息,尤其是天熱或夜班效果更加明顯。

4、招高文化人員操作注塑機比較困難,普通生技人員技術性不高,責任心不強,造成生産和管理困難。

5、人與人相處總會産生矛盾,影響生産。使用機械手減壓少了人工,内部不會因工作壓力太大而産生矛盾,提高内部團結和公司的凝聚力。

安全

1、因勞工法不斷健全和嚴格,使用機械手不再會有員工意外傷害的風險。

2、人較少接觸産品,避免因産品過熱而造成員工燙傷。

3、不需要用手入模具取産品,避免因此造成的安全隐患。

4、機械手電腦内設有模具保護,模具内産品沒有脫落會自動報警提示,不會損壞模具。

品質

1、如成型機為自動脫模,掉落時會産品刮傷,沾到油污而産生不良品。

2、如人取出産品,一有可能手會刮傷産品,二有可能手不幹淨而弄髒産品。

3、用機械手使用輸送帶,包裝人員更可以一心一意嚴把品質關,不會因拿産品而分心或是離注塑機太近,太熱而影響工作。

4、人員取産品時間不固定,會造成産品縮水、變型(料管若過火,需重新注塑造成原料浪費,原料價格高漲),機械手取出時間固定,确保産品品質。

5、人員取産品需先閉安全門,會造成成型機壽命減短或損壞,影響生産。使用機械手可保證注塑品質和延長成型機壽命。

生産效率

1、可控制産品,确保客戶的交貨期,保持企業良好的商譽,提高企業競争力。

2、人員取産品不固定,安全門慢開慢關影響極大。加之人有惰性、情緒化,夜間容易疲勞,精神不振,再加喝水、上洗手間等事項,估計24小時生産效率隻有70%。機械手可不間斷作業。

3、投資成本回收快,針對貴司所做産品,不出半年即可收回投資成本。

4、使用機械手提高公司形象,提高公司的競争力。

5、如人工取出産品一天約為1000模,使用機械手可再提高約500模,即使用機械手一天約為1500模。若客戶廠内成型機為自動脫模,有時産品需頂出2-3次,時間延長會影響生産效率,且産品掉落,會造成刮傷、沾到油污等,産生不良品。

6、若成型機整體使用機械手,每台成型機可省1/3或1/2人工用于品檢和包裝等。

7、上遊廠商也希望選擇有機械手的注塑廠家,可準确算出日産量與交貨期。使用機械手可增強企業競争力,更是一種發展趨勢。

應用

兩闆模:

(1)自動脫模

A:夾取料頭,分離料頭(夾取料頭,讓成品自動脫落分離成品與料頭)。

B:分離不同狀況的成品(夾取料頭,吸取或抱取成品分離成品與料頭)。

C:吸或抱取成品分離成品(吸或抱取成品,讓料頭自動脫落分離成品與料頭)。

(2)手動脫模

A:夾取料頭(成品與料頭連在一起,機械手取出後再人工分離成品與料頭)。

B:吸取或抱取成品(成品與料頭連在一起,用機械手吸取或抱取成品)。

C:夾取料頭,吸取或抱取成品(成品與料頭在射出機頂出時,成品與料頭已分開,

用機械手取出後,可分别置放料頭和成品于不同處)。

三闆模:

(1)成品可自動脫落,料頭不可自動脫落

A:夾取料頭,成品自動脫落,分離成品與料頭(單臂機械手)。

B:成品臂吸取或抱取成品,料頭臂夾取料頭,用機械手分離成品與料頭(雙臂機械手)。

(2)成品、料頭均不能自動脫落

A:成品臂吸取或抱取成品,料頭臂夾取料頭。用機械手使成品與料頭分離(雙臂機械手)。

B:料頭臂夾取料頭,成品臂掃落成品讓其達成自動脫模方式,分離成品與料頭。

提示:使用機械手,成品如果有倒扣,需在頂出後倒扣不影響成品直接取出。

所以開發模具時,應考慮産品是否合适使用機械手取出。

如何選購

在注塑市場上,各色機械手臂産品一應俱全。不象其它設備,機械手不易于被歸類和作評估:不同的軸、行程、不一緻的規範、以及有限的工業标準,都使得比較變得很困難。

潛在買家可以借助一些指南來做出明智的決定。要有效比較不同的東西,就由基本要素開始;通過了解基礎的東西,你就能在選擇機械手時作出明智的選擇。

機械手行走的距離就是為人熟知的行程,它的大小與部件尺寸、下降位置和機器形狀有關系。為了簡便,這個距離通常按三軸定義:在本文我們将利用X、Y和Z三。請注意并不是所有的機械手制造商都是以這種方式來定義行程。一些定義軸的方法不同,而另一些采用了不同的命名習慣。

X軸。這個距離一般叫做反沖行程,其大小和部件厚度有關。例如為了操縱一隻水桶,要伸出機械手,并把桶子從模具中拉出,就需要足夠的行程。

Y軸。這個距離定義為垂直行程,是由機器高度和所需下降高度所決定的,也就是說,機械手必須足夠的高,以使部件能跳過機器,又要足夠的低,從而能在離地面合理的高度上放下部件。

Z軸。來回移動行程的大小有賴于機械手是在機器側邊還是在後邊将部件放下。利用這種行程的部件隻是為了跳過機器。

确定所需行程的最簡易方法是畫出布局圖。布局不僅确定出每一個行程,并且在平面規劃圖上确定出重要的事項,例如設備、支撐柱和空隙區。

機械手操縱多重的物品,有效載荷是機械手能處理的重量,并被定義如下:

有效載荷=部件重量+臂端工具重量

部件重量常因某一特定用途而為人所知;但是,臂端工具就不是這樣。臂端工具的重量可估計出來,并能從供應商處獲得。

轉矩比有效載荷更為重要。轉矩的定義是一個力繞一個軸形成扭轉和旋轉的趨勢,是有效載荷與對機械手樞軸點的距離的函數。為确保機械手能操縱部件,要比較實際轉矩和機械手能支持的可用轉矩。

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