关于机械手传送过程中钣金件抖动的研究

机械手传送过程中钣金件的抖动程度直接影响定位的准确性，从而降低生产效率与产品质量。针对这一问题，本文通过对机械手传送过程中对钣金件抖动的影响参数进行系统的分析，从而得出合理的影响参数来控制钣金件抖动问题。

 

引出问题

 

随着我国制造业的蓬勃发展，机械化、自动化生产趋势越来越明显，机械手在生产过程中的使用也越来越频繁。由于机械手具有稳定性高、安全系数高、生产效率高、产品质量稳定、节省成本等特点，因此机械手在工厂得到越来越广泛的应用。钣金件加工过程中机械手所承担的角色绝大部分为零件的传递者，而传递零件过程中的抖动程度直接影响产品定位的准确性，从而影响生产效率与产品质量（图1），因此研究机械手在传送过程中钣金件的抖动问题具有重大的意义。

 

图1 零件因抖动出现定位偏差

 

工程概况

 

机械手在传送钣金零件的过程中存在零件抖动的问题，零件抖动程度不同，钣金件产生的位移距离也会不相同。当位移大于设备定位范围时，就会导致零件报废，严重时会造成设备、机械手损坏甚至人员受伤的重大安全事故。下文结合空调面板机械手传送线作为分析对象进行阐述。

 

在机械手线传送过程中，面板抖动的程度主要受机械手、零件本身特性以及零件加工工艺影响。其中零件本身的特性主要包括零件的材料厚度、零件表面的结构等。

 

要素分析

 

机械手

 

实际生产中常用的机械手有连杆式机械手、独立式机械手、三次元式机械手等。直接与零件接触的取料部分叫做机械手爪。机械手爪按取料方式的不同可以分为吸附式和夹取式。本次选取的面板机械手线配置为独立式机械手，使用吸附式机械手爪。

 

吸附式机械手爪工作时通过吸盘支架连接到机械手上，并随机械手的运动到达指定位置，然后由真空吸盘通过增减其内的气压实现放取零件（图2）。

 

吸附式机械手爪主要组成部分包括吸盘安装架、吸盘支架、吸盘金具和真空吸盘（图3）。

 

图2 独立式机械手

 

通过对上述吸附式机械手爪的结构和工作原理的了解，可以看出吸附式机械手爪在气压不变的情况下，对产品的吸附稳定性取决于真空吸盘的数量及位置。即在机械手爪中间增加吸盘金具及真空吸盘，就可以用控制抖动范围的方式从而将抖动程度大大降低。面板在生产过程中采用四组吸盘金具及真空吸盘时，经常出现面板零件抖动的问题（图4），而当采用六组吸盘金具及真空吸盘时，就解决了面板零件抖动的问题（图5）。