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塑机机械手的末端工具的选择
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注塑加工商们常常是在更新注射成型机或机械手方面深思熟虑。然而,很少有人关注过机械手臂末端工具(简称EOAT)的使用。其实,在注塑成型过程中,EOAT却是一个相当重要的部分。

如果注塑加工商希望机械手能够完成对制品的拾取、放置、移动、搬运和握住等全程自动化操作,他们就必须认真考虑选择最适合他们机械手的末端工具系统(EOAT)。

多关节机械手和柔性的末端工具连接在一起,可以很经济地进行多种制品的移动操作

EOAT的选择

究竟什么样的末端工具系统(EOAT)才能符合制品和生产的需要呢?通常,为了选择出最高效的EOAT系统,注塑加工商首先必须综合考虑来自维修部门、采购部门和生产部门的意见。同时,他们还应该考虑影响制品脱模的其他因素,具体来说,这些因素是:

● 为了避免制品上出现不必要的斑痕,应考虑对模具做适当的修正,以使制品能够更方便地被移出。为了使制品容易脱模,通常要求顶销的形状要合适,同时,顶销还必须具有足够的行程,从而使它能够向前推动制品。

● 在制品外观的设计上,通过添加小的倒角以使它更容易脱模。

● 改变材料温度不仅能使制品的脱模更为容易,而且还可以减少制品脱模后表面出现的斑痕或发生形变的几率。

在对模具进行最优化的设计和修正以后,还必须了解以下问题:

● 取出制品需要多大的拉力或切力?
● 将制品从模具中取出,再把它放入集装箱中或放到传送带上,机械手可以提供哪些操作?EOAT系统需要配合机械手做哪些补充动作?
● 机械手是否可以触及到最远点?
● 是否需要安装一个延伸臂?
● 机械手上是否有足够的空气/真空电路以及电流输入输出端,以便它同EOAT相连接?
● 机械手能不能达到成型周期所要求的速度?

在充分考虑了上述条件和因素以后,就可以对EOAT系统进行设计和选择。在选择EOAT系统时,还应考虑以下几方面的问题:制品的重量和质地、制品是否有合适的位置可供夹紧、取出制品时是否会受到模具的阻碍、制品被顶出时的温度、将制品放置到传送带上时与工具所接触的面积。最后,需要注意的是,制品与EOAT的总重量不能超出机械手的承载范围。

使用专用于金属嵌件成型的末端工具来放置金属嵌件并取出成型制品(CAD图)

EOAT的使用

不同类型的末端工具(EOAT)具有各自不同的特性,例如,轻质EOAT可以满足机械手载荷范围的需要,并可以减少设备的维修费用;柔性的、组合的EOAT不但使操作具有良好的可调性,而且在以后的生产中也可以再次使用;坚固的、刚性的EOAT可以牢牢地握住制品,而且使用寿命也较长;由标准件组合而成的EOAT常常比定做的特殊工具便宜,而且它的配件通常也更容易买到。

多种标准的末端工具部件

一般来说,利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。真空吸盘品种多样,可由不同的材料制得。其中,由弹性体和硅橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作,由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品;由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外,在实际生产中,如果要求吸盘具有耐油性,则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常,为避免制品的表面被划伤,最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘。

在EOAT使用真空吸盘(不带夹钳)的情况下,需要注意的是,机械手的移动速度不能太高,否则会在吸盘上产生一个切力,使制品在快速扭转的过程中很容易掉下来。在有些情况下,可以使用一个夹钳来保证制品的安全运送。考虑到可能会出现“制品粘附在模具上”的情况,通常可以安装一个气钳来解决这一问题。当制品表面积太小或者制品太重而无法使用真空吸盘时,同样可以通过使用夹钳来解决这个问题。

如果制品对外观要求很严格,那么被夹住的部位就不能是外表面。为解决这一问题,可以安装一个传感电路。在确认夹钳或者吸盘抓稳了制品以后,传感器就会给机械手传送一个信号,使其能进行下一步的操作。

在机械手的运动能力有限、需要人工扭一下或者翘一下才能使制品脱模或把制品和EOAT移出成型区的情况下,可以添置一个能够独自移动EOAT而不依赖于机械手操作的特殊汽缸,从而使这一问题得到改善。

用于模内贴标的末端工具可以完成三个动作:在有限的空间里,EOAT先拾取并插入商标,然后将商标固定在模具中。与静态贴标装置相比,这个操作可以减少该装置的尺寸。EOAT的最后一个动作是将贴有商标的塑料瓶从模具中取出

通常,在注塑汽车制件时,对于具有A级表面制品的操作要格外小心。为了避免在其表面产生划痕,必须绝对禁止使用真空吸盘。此时,可以考虑在EOAT上安装一个由缩醛制成的夹钳,就可有效地避免划伤制品的表面。

那么,如何将EOAT用于复杂的加工成型过程呢?为了说明这个问题,我们例举一个“用尼龙和橡胶进行重叠注塑成型”的例子。在这个例子中,利用一个多功能的机械手臂末端工具(EOAT)把操作工人手边的尼龙制品移至远离他的一边。在移动过程中,EOAT旋转一定的角度,当它调整到适合的位置后,再把尼龙放入与橡胶进行重叠注塑的模腔内。在注塑完成后,再由EOAT取出尼龙/橡胶制品。在此例子中,通过使用这种末端工具而大大缩短了成型周期,并且它还提供了单个机械手所不能完成的操作。

在小制品的生产中往往要求操作速度很快,但操作空间却很小,这时可以使用 回缩真空臂(简称RVA)将小的电子制件从模具中取出。这种EOAT质量很轻,并带有一个小型气缸,它能够先抓住制品,然后再通过自动回缩来移动制件

当然,对于注塑加工商而言,在有时间和能力的情况下,完全可以选择零件自己组装适合自身生产需要的EOAT。如果受到时间和技术方面的限制,则可以寻找能够提供全方位服务的供应商。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2010-12-30)
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