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    注塑生产用机器人实现全自动化

    发布日期:2020-12-04 16:42:37来源:未知浏览次数:

    拓野机器人具有0.05mm以上的位置精度,通过简单的程序选择就能完成不同产品生产功能的柔性切换亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。配合注塑机的取出机械手和其他外围自动装置,可以灵活集成不同的功能系统,满足注塑产品全自动生产的要求。 
    1.产品和生产介绍 
    “上壳”是一个用在汽车天窗电机控制器的壳体,使用PA+GF30材料注塑成型亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。模具采用1模4 腔的结构亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,为了减少产品翘曲采用了侧浇口方式的两板模具生产(图1)。 
     产品注塑后由取出机械手取出,通过传送带送到检查工位亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。作业员需要手工将产品与流道在浇口处折断,然后按顺序码放到防静电的吸塑托盘内。吸塑托盘最后要装到防静电塑料周转箱中,每箱装7层托盘。“上壳”产品的注塑生产周期约25s,作业员的劳动强度较大亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。 
    上壳注塑件
    3.自动化生产的目标和系统方案 
    3.1自动化生产的目标自动生产的目标是尽量减少作业员的体力消耗亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,将作业员职责,由作业转变为监督检验职能。自动生产系统首先要实现产品与料把的自动分离亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,产品可以实现自动码放到吸塑托盘中,料把能够进行自动集中收集。同时实现1箱7层托盘的自动搬运和堆码,防止装箱少层的失误亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。     
    3.2自动化系统的方案 
    3.2.1.工业机器人选型 
    目前使用最普遍的6轴工业机器人的臂长工作范围可以达到2m亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,可以充分覆盖注塑机和产品码放的工作区域亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,还可以省掉原有的取出机械手设备。但是,产品注塑周期只有25s,要在如此短的周期内完成从抓取产品、浇口切断亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆、4个产品的码放,以及托盘的移动和码放这一系列动作,显然现在的6轴工业机器人在运动速度上是不可能达到的。 
    为了满足注塑周期的要求,我们只能选择运动速度较快的水平4轴机器人(图2)。为了弥补水平4轴机器人工作范围小、无法抓取注塑机内产品的缺陷,系统保留了注塑机原有的取出机械手来共同搭建自动生产系统。 
    工业机器人规格
    3.2.2.浇口切断方法及装置 
    产品使用30%玻璃纤维的材料成型,目前人工在浇口处沿着产品方向可以顺利将产品掰下,浇口也比较整齐,可以满足产品外观的要求。因此,我们设计了一种自动机械装置(图3)模拟人手的动作将产品和料把在浇口处切断。 
    浇口切断装置
    注塑件被取出机械手从注塑机中取出后,输送到注塑机后侧,放入定位托盘(8)的定位槽(81)内,
    槽内的光电传感器监测到产品后,4 个旋转压紧气缸(10)带动压紧臂(11)旋转 90 度,最后压紧臂前端的聚四氟乙烯压头(13)将4个产品压紧。压紧气缸到位后接着切断气缸(3)动作,缸杆伸出,带动皮带连接块(2)和同步带(5)上升亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。皮带轮(4)和同轴的齿轮(6)逆时针转动亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,另一啮合齿轮顺时针转动。齿轮的轴是和定位托盘(8)焊接成一体的亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,轴的中心设计成与产品浇口的位置重合。齿轮转动时定位托盘带着压紧的产品沿浇口轴线位置翻转,使产品与料把在浇口处被折断分离亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。 此时,分离的料把会被机器人夹具附带的夹子夹住,防止随意掉落。 
    3.2.3.工业机器人夹具设计  
    机器人的夹具(图4)是实现产品功能的核心部件亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,夹具板(1)固定在机器人升降臂上。两组带吸盘的可伸缩金具(2)分别固定在两组金具安装板(3)上,金具安装板与固定在夹具板上的气缸(4)和导柱(5)连接。每组气缸可以独立动作亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,用来实现产品被单独吸取和码放。吸塑托盘也是靠这两组吸盘来进行吸取后进行转移和堆码的亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。 
    夹具板上另一侧安装了一个夹紧气缸(6),附带的特制夹头(7)用来夹取分离的料把亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。 
     机器人夹具
    4.自动化生产系统的集成 
    4.1.系统的设备 
    整个自动生产系统集成了注塑生产的原有通用设备:注塑机、取出机以及重新开发设计的非标设备(图5):浇口切断装置亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆、工业机器人(含夹具)亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆、皮带线以及电控设备。 
    机器人系统集成
    4.2.系统的控制 
    自动生产系统主控制由新开发的可编程控制器PLC完成,采用网线和工业机器人实现通信。PLC 通过检测采集取出机械手的位置信号,实现机器人亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆、浇口剪切装置、取出机械手三者的互锁功能亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,防止设备发生异常碰撞亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。取出机械手通过位置信号和注塑机开模动作进行互锁亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,防止码盘系统异常时取出机械手处于等待状态亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,而注塑机还在进行自动工作循环造成的夹模风险。 
    5.自动化生产系统的运行 
    5.1.运行准备 
    作业员需要准备好7个吸塑托盘放置到“托盘上料区”,启动系统“自动运行”开关后亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,托盘会被自动移送到“托盘周转区”。然后启动工业机器人,执行“托盘复位”程序,“托盘周转区”中最
    上层的托盘会被机器人吸取放到“码盘区”。最后执行“码盘”程序,机器人进入自动作业等待状态。 
    5.2.自动生产 
    注塑机注射稳定后和取出机械手都设置为自动的状态。注塑机开摸,产品被取出机械手吸取后移送到浇口剪切装置中亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。随后机器人夹住料把,浇口切断装置工作完成产品和料把分离亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。料把首先被机器人仍到“料把收集箱”中,机器人然后会按顺序将浇口切断装置上的四个产品两个一组,按顺序吸取并码放到“码盘区”的托盘中,完成一个工作循环。 
    当第一层吸塑托盘内产品全部码放完毕,机器人按照程序先从“托盘周转区”再吸取一个托盘码放到“码盘区”托盘的上方,然后开始下一轮产品码放。整个7层产品码放完毕后,7层装满产品的托盘会被自动运到“成品下料区”等待检查装箱。当“托盘周转区”没有托盘或“成品下料区”有产品时,设备会发出报警提示作业员补充托盘和取走成品。 
    工业机器人的应用充分解决了注塑产品在生产中产品的搬运问题,同时节省了大量非标设备的设计制造亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,使自动化生产也具有了灵活性,和柔性化?亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆;魅吮亟欢先〈⑺茏ㄓ蒙璞秆遣只嫱车锹?亚博网页登陆亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆,成为注塑行业实现生产自动化的有力工具亚搏手机版网页登陆-亚博网页登陆。 
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