关于塔式冷风扇注塑镶件自动备料投放装置的研究与应用.pdf
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1、技术创新/日用电器关于塔式冷风扇注塑镶件自动备料投放装置的研究与应用Research and Application of Automatic Material Preparation and PlacementDevice for Injection Molded Inserts of a Certain Household Appliance李毅葛彬*白伟叶小波(格力大松(宿迁)生活电器有限公司宿迁223800)摘要:为提升塔式冷风扇水箱带水尺镶件注塑效率,降低员工投放水尺镶件到模具时工作难度,本文在对注塑时水尺镶件投放动作步骤分析的基础上,设计出一种集中储备水尺镶件并利用机器人(或机械臂
2、)自动投放水尺镶件的装置。通过设计集中储备水尺镶件装置,自动投放水尺镶件装置,PLC逻辑控制电路等,使该装置各部分紧密配合,继而实现注塑水尺镶件自动存储、投放功能1 。通过以上软硬件的设计,不仅大大降低了水箱生产的人力投入成本及劳动强度,同时对家电行业镶件注塑自动化推进具有较高的指导意义。关键词:水尺镶件;自动存储;自动投放;PLC逻辑控制Abstract:In order to improve the injection efficiency of household appliance water tank with water gauge inserts andreduce the di
3、fficulty of employees when placing water gauge inserts into the mold,this article analyzes the steps ofplacing water gauge inserts during injection molding,and designs a device for centralized storage of water gauge insertsand automatic placement of water gauge inserts using a robot(or robotic arm).
4、By designing a centralized reserve watergauge insert device,automatic placement of water gauge inserts device,PLC logic control circuit,etc.,the various partsof the device are closely coordinated,thereby achieving the automatic storage and placement function of injection watergauge inserts.Through t
5、he design of the above software and hardware,not only has the labor input cost and intensity ofwater tank production been greatly reduced,but also has high guiding significance for the promotion of automation ofinjection molding for household appliances industry inserts.Key words:water gauge inserts
6、;automatic storage;automatic placement;PLC logic control引言随着注塑工艺的不断提高,塔式冷风扇水箱外壳越来越多的采用水尺镶件注塑。但在水尺镶件注塑的过程中,需要人工手持水尺镶件,爬到注塑机内,将水尺镶件安装到注塑机内模具上,等待员工爬出注塑机后,再进行注塑。在生产时员工工作枯燥、时间长,人力投人多,劳动强度大、操作繁琐等因素,严重影响冷风扇水箱注塑成型的效率和质量的稳定性。因此如何实现水箱的快速、稳定注塑成型,成为了各家电企业的重点研究课题。本文正是在上述背景下和需求下,研究并设计出一种集中存储水尺镶件并有效投放水尺镶件的装置,实现水尺镶
7、件注塑的低人力投入,高效产出及产出质量稳定可靠。1水尺镶件存储及供料装置设计难点分析1.1水尺镶件结构分析水尺镶件,由注塑机注塑完成,材质为透明PP塑料,2023年8 月/Aug.2023125技术创新/Technology and Innovation长1 9 9 mm,宽2 0 mm,厚1.5mm,内部为不规则凹型。因为产品外形原因,在存储时需要将水尺平铺在定位工装内,搬运投放时需要将水尺取出工装,并水平投放到模具内。水尺镶件实物如图1 所示。1.2水尺镶件存储及搬运装置设计难点分析1)存储机构难点,水尺镶件来料为整框来料,因为水尺镶件的特殊外形及较大尺寸,在做定位时需要精确计算公差,并精
8、准设计避让,在最小的区域面积内,多集成定位机构,实现集中供料功能。2)换位机构难点,为了确保注塑机能够实现连续不停机注塑,在存储机构下部需要设计出能够自动换位的机构,实现存储机构当前位置被取空后,能够自动换位避空,因为存储机构存储水尺较多,换位时容易出现累计误差,造成第一个及最后一个取料位置偏移较多,取不出来现象。3)取出机构难点,因为水尺镶件材料为透明PP塑料,且水尺长度较大,而厚度较薄,存在明显变形等问题。又因为水尺镶件上表面面积较小,在拿取时不方便定位,更不方便抓取和拿取,因此取出机构需要达到能可靠取出,并能有效矫正变形功能。换位机构要尽量轻便,且能够方便的安装于机器人(机械臂)手臂上,
9、满足机器人抓取物料功能。4)控制程序设计难点,换位机构在进行逻辑控制时,因为与取出机构有工作区间的交叉,存在机构干涉问题,程序需要进行规避。为了装置能够不停机供料,因此供料机构采用循环供料方式,在程序设计时需要预留尾料数量提醒程序,这样就将程序设计难度增加了一倍。2水尺镶件存储及搬运装置方案设计2.1水尺镶件存储及搬运装置硬件组成水尺镶件存储及搬运装置硬件主要分为存储机构、换位机构、取出机构、控制系统四个部分组成。该套装置所有的逻辑控制来源于系统控制PLC装置。装置硬件配置清单如表1,整体构造如图2 所示。126日用电器/ElectricalAppliances2.2主要硬件设计2.2.1存储
10、机构设计针对水尺镶件的材料及外形特殊性,专门设计一套存储机构,通过控制定位治具的公差,并通过定点避空处理,保证水尺镶件在存储机构内准确定位,并有效矫正变形,通过等距复制处理,确保在51 0 mm415mm区域内,存储4 0 片物料,根据注塑生产周期,确保1 h为加料周期。存储机构见图3 所示。2.2.2换位机构设计为了确保注塑机能够实现连续不停机注塑,在存储(a)主视图(b)右视图(c)后视图图1 水尺镶件表1 硬件配置清单硬件组成实现功能存储机构实现水尺镶件集中存储功能换位机构实现存储机构换位功能取出机构实现水尺镶件搬运和投放功能控制系统实现整个装置的全自动化生产功能控制系统图2 整体构造(
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