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注塑機機械手

我有新說法

       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,通過氣動或電機來驅動機械部件的運轉,達到取物的功能。隨著機械手應用的逐漸加深,現在放嵌件、剪切產品膠口和簡單裝配。


1       分類編輯


  二、在注塑工業中適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產工藝需求的教導模式程序。固定模式程序涵蓋了注塑生產的幾種標準工藝,利用工業控制器來做簡單、規則和重復的動作。教導模式程序是特意為生產工藝特殊的注塑機適用,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,能夠進行大限度的仿人執行比較復雜的操作,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。


  二、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軸結構分為掛臂式和框架式。


  按軸的數量分為單軸 雙軸 三軸 四軸 五軸等。


  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。


2  組成編輯


  一、執行系統機構


  機械手的執行機構分為手部、手臂、軀干;


  1、手部


  手部安裝在手臂的前端。手臂的內孔中裝有傳動軸,可把運用傳給手腕,以轉動、伸曲手腕、開閉手指。


  機械手手部的構造系模仿人的手指,分為無關節、固定關節和自由關節3種。手指的數量又可分為二指、三指、四指等,其中以二指用的多。可根據夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應操作的需要。所謂沒有手指的手部,一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。


  2、手臂


  手臂的作用是引導手指準確地抓住工件,并運送到所需的位置上。為了使機械手能夠正確地工作,手臂的3個自由度都要地定位。


  3、軀干


  軀干是安裝手臂、動力源和各種執行機構的支架。


  二、驅動系統機構


  機械手所用的驅動機構主要有4種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以液壓驅動、氣壓驅動用得多。


  1、液壓驅動式


  液壓驅動式機械手通常由液動機(各種油缸、油馬達)、伺服閥、油泵、油箱等組成驅動系統,由驅動機械手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能力(高達幾百千克以上),其特點是結構緊湊、動作平穩、耐沖擊、耐震動、防爆性好,但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能,否則漏油將污染環境。


  2、氣壓驅動式


  其驅動系統通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機組成,其特點是氣源方便、動作迅速、結構簡單、造價較低、維修方便。但難以進行速度控制,氣壓不可太高,故抓舉能力較低。


  3、電氣驅動式


  電力驅動是機械手使用得多的一種驅動方式。其特點是電源方便,響應快,驅動力較大(關節型的持重已達400kg),信號檢測、傳動、處理方便,并可采用多種靈活的控制方案。驅動電機一般采用步進電機,直流伺服電機(AC)為主要的驅動方式。由于電機速度高,通常須采用減速機構(如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多桿機構等)。有此機械手已開始采用無減速機構的大轉矩、低轉速電機進行直接驅動(DD)這既可使機構簡化,又可提高控制精度。


  4、機械驅動式


  機械驅動只用于動作固定的場合。一般用凸輪連桿機構來實現規定的動作。其特點是動作確實可靠,工作速度高,成本低,但不易于調整。


  其他還有采用混合驅動,即液-氣或電-液混合驅動。


  三、控制系統


  機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。


  機械手的控制分為點位控制和連續軌跡控制兩種。


  控制系統可根據動作的要求,設計采用數字順序控制。它首先要編制程序加以存儲,然后再根據規定的程序,控制機械手進行工作。


  程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲于兩種以上的存儲裝置中,如順序信息存儲于插銷板、凸輪轉鼓、穿孔帶內;位置信息存儲于時間繼電器、定速回轉鼓等;集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲于一種存儲裝置內,如磁帶、磁鼓等。這種方式使用于順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合,即連續控制的情況下使用。


  其中插銷板使用于需要迅速改變程序的場合。換一種程序只需抽換一種插銷板限可,而同一插件又可以反復使用;穿孔帶容納的程序長度可不受限制,但如果發生錯誤時就要全部更換;穿孔卡的信息容量有限,但便于更換、保存,可重復使用;磁蕊和磁鼓僅適用于存儲容量較大的場合。至于選擇哪一種控制元件,則根據動作的復雜程序和程序來確定。


  對動作復雜的機械手,采用求教再現型控制系統。更復雜的機械手采用數字控制系統、小型計算機或微處理機控制的系統。


  控制系統以插銷板用的多,其次是凸輪轉鼓。它裝有許多凸輪,每一個凸輪分配給一個運動軸,轉鼓運動一周便完成一個循環。


3  應用編輯


  由于注塑機械手能夠大幅度的提高生產率和降低生產成本,能夠穩定和提高注塑產品的質量,避免因人為的操作失誤而造成的損失。因此,注塑機械手在注塑生產中的作用變得越來越重要。目前國內的機械手類型比較簡單,且大都用于取件。隨著注塑成型工業的發展,以后將有越來越多的機械手用于上料、混合、自動裝卸模具、回收廢料等各個工序上,而且將朝著智能化方向發展。塑膠在我們工業、民生等材料上占據非常重要的地位,很多材料也陸續的被塑料所代替;塑膠的成型包括:注塑成型、吸塑成型、吹塑成型、押出成型、壓鑄成型等,注塑成型之應用為廣泛。在汽車、通訊、電子、電氣、家電、醫療、化妝品、日用品、辦公用品等行業極為普及。在傳統的注塑成型工藝,由早人工合模成型,到注塑機油壓合模成型,在演變成今天電腦控制成型工藝,進步不僅反應在產品工藝質量、外觀,還有成型效率等。注塑成型競爭日趨白熱化,成型質量與效率關系企業生存;成型質量與注塑機本身性能、模具工藝及周邊環境有關,成型效率與模具精度、成型工藝、生產數量有關;隨著注塑機操作人員日趨供應緊張,人工生產成本的增加,注塑機的取出機械手也應用越來越廣泛。塑膠成型自動化的應用極為普遍,機械手在應用過程中主要表現以下用途:


  1、機械手取出模內產品,取代人將原來半自動生產轉向全自動化生產;


  2、機械手模外取產品,模內埋入產品(貼標簽、埋入金屬、二次成型等);


  3、機械手取出后之自動包裝,自動入庫;


  4、成型原料自動供料系統,廢料回收系統;


  5、整廠生產控制系統等等;


  因成型產品各異,自動化應用也非常繁雜因能夠取代人力效率低下,保證成型產品工藝所以應用越來越廣泛。注塑機之取出機械手便是成型自動化中應用為廣泛的。

參考資料

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