在机械装配车间,很多工件并不是单纯的“搬过去就结束”,而是需要在搬运过程中完成找正、定位、调整方向,然后才能进入下一道装配工序。
对于重量较大的零部件,如果完全依靠人工搬运,不仅劳动强度较高,而且多人配合搬运时还会受到操作空间和配合效率的影响。
因此,在机械装配工位中,助力机械手、智能平衡吊等设备可以用于辅助完成重物取放、工件转移和装配定位。
一、机械装配为什么需要搬运设备?
机械装配过程中,经常会遇到以下情况:
零部件重量较大
工件尺寸较大
工件需要从料架转移到装配台
装配过程中需要反复调整位置
同一个工件需要多人配合搬运
工件需要频繁取放
对于较轻的零部件,这些工作人工完成即可。
但随着工件重量和尺寸增加,人工搬运会越来越困难。
尤其是在装配过程中,如果工件需要保持特定姿态并进行位置调整,单纯依靠人工抬取往往不够方便。
这时候,助力机械手的价值就不仅仅是“把工件吊起来”,而是让操作人员能够在设备辅助下完成工件移动和定位。
二、助力机械手如何用于机械装配?
一个典型的装配工位,可以理解为:
料架 → 助力机械手 → 装配台
设备将工件从料架取出后,由操作人员控制机械手移动到装配位置。
完成装配后,再将工件转移到下一个工位或者周转区域。
对于重量较大的工件,设备可以承担主要重量,操作人员负责控制搬运方向和放置位置。
这种方式特别适合仍然需要人工进行装配判断和操作的生产工位。
三、哪些机械装配工位适合使用助力机械手?
1. 大型零部件装配
一些机械设备的零部件尺寸较大,单件重量也比较高。
在装配过程中,需要将零部件移动到设备主体或者装配工装附近。
如果完全依靠人工抬取,通常需要多人配合。
通过助力机械手,可以辅助完成工件的取放和移动。
2. 电机及设备部件装配
部分电机、减速机以及机械部件具有一定重量。
在装配过程中,需要将这些部件从托盘、料架或者周转车上移动到装配位置。
如果工件重量较大,可以根据实际工况考虑采用助力机械手或智能平衡吊辅助搬运。
3. 工装夹具安装
生产过程中经常需要更换或者调整工装夹具。
如果夹具重量较大,人工搬运会比较麻烦。
对于固定工位,可以根据工作范围配置搬运设备,用于辅助工装取放。
4. 生产线之间的工件转移
如果两个装配工位之间距离较近,但工件重量较大,也可以在局部区域设置搬运设备。
例如:
加工工位 → 装配工位
或者:
装配工位 → 检测工位
通过设备完成工件转移,减少人工直接搬运。
四、机械装配为什么更适合人机协作?
装配作业与完全自动化上下料存在一个明显区别。
很多装配工位需要操作人员根据实际情况判断:
工件是否放正
装配位置是否准确
工件方向是否正确
是否需要进行位置调整
下一步装配动作是什么
如果采用完全自动化机器人,需要将这些动作进行程序化。
而助力机械手可以保留人工操作。
操作人员控制机械手移动工件,在需要的位置进行调整,然后继续完成装配。
因此,对于一些产品型号较多、装配方式存在变化,或者人工判断较多的工位,人机协作可能更加适合。
五、机械装配应该选择哪种助力机械手?
不同装配工位可以采用不同结构。
折臂式智能平衡吊
如果装配工位需要较大的活动范围,可以考虑折臂式智能平衡吊。
烜卓科技QD系列包括:
QD100
QD200
QD300
QD600
不同型号对应不同的最大起重量。
实际选型时,需要根据工件最大重量、搬运范围以及装配工位条件进行确定。
硬臂式助力机械手
如果装配位置相对固定,可以考虑硬臂式结构。
HAC-BS系列包括100kg、200kg和300kg规格。
设备的工作半径、提升高度以及安装方式,需要结合现场条件确定。
软索式助力机械手
如果装配过程中需要比较灵活地控制工件,可以根据实际工况考虑软索式助力机械手。
具体末端工具需要根据工件形状和抓取方式进行配置。
直臂式智能平衡吊
对于固定工位的上下料和装配搬运,也可以考虑直臂式结构。
实际方案需要根据工件重量、提升设备、工作范围以及末端工具进行确定。
六、装配工位最容易忽略的是工件定位
搬运设备选型时,很多企业首先关注的是:
“工件有多少公斤?”
但对于机械装配来说,另一个重要问题是:
“工件搬过来之后,需要怎么放?”
例如一个较重的零部件,搬到装配工位后可能还需要:
对准安装位置
调整方向
移动到工装上方
缓慢放入指定位置
配合人工进行装配
因此,设备除了满足起重量,还需要考虑操作方式以及末端工具。
如果只解决“吊起来”,却没有解决“怎么拿”和“怎么放”,整个装配过程仍然可能不够方便。
七、末端工具应该怎么考虑?
助力机械手的末端工具需要根据工件实际情况确定。
机械夹具
适用于具有明确夹持位置的工件。
可以根据工件形状设计夹持结构。
吊具
对于部分结构件或者工装,可以根据工件重心和受力情况配置吊具。
真空吸盘
对于表面平整并且适合真空吸附的工件,可以考虑真空吸盘。
但是否适合采用真空吸附,需要结合工件材质、表面情况以及实际吸附条件进行判断。
因此,末端工具并不存在统一标准,需要根据实际工件进行选择。
八、助力机械手和悬臂式搬运臂怎么选?
机械装配工位有时也会使用悬臂式搬运臂。
两者的应用重点有所不同。
助力机械手更加侧重人工控制工件完成灵活搬运和定位。
悬臂式搬运臂更加适合固定区域内的吊运作业,可以根据需要配置相应的提升设备。
如果装配过程中需要操作人员频繁控制工件位置,可以重点考虑助力机械手。
如果主要需求是固定区域内的重物吊运,则可以考虑悬臂式搬运臂。
最终还是要根据实际工位确定。
九、机械装配搬运设备选型需要哪些资料?
如果企业准备为装配工位配置助力机械手,建议提前准备以下信息。
工件参数
最大重量
最小重量
工件尺寸
工件形状
工件重心
搬运参数
取料位置
放料位置
搬运距离
工作半径
提升高度
搬运频率
操作要求
是否需要人工定位
是否需要调整工件方向
是否需要频繁取放
是否需要更换不同工件
现场条件
设备安装位置
周围设备布局
可利用空间
现场安装条件
这些资料能够帮助设备制造商判断机械手结构、提升设备和末端工具应该如何配置。
十、机械装配自动化不一定从机器人开始
对于已经投入生产的机械装配车间来说,直接建设完整机器人自动化产线并不一定是最现实的方案。
因为装配过程本身可能存在大量人工判断和调整。
如果目前主要问题是:
工件太重,人工搬运比较困难。
那么首先改善搬运环节,可能比直接改变整个装配工艺更加合适。
例如在一个装配工位增加一套助力机械手,让操作人员继续负责装配工作,而设备负责辅助搬运。
这就是一种典型的局部自动化和人机协作方式。
十一、什么情况下值得考虑助力机械手?
如果机械装配工位存在以下问题,可以重点进行评估:
工件重量较大。
人工搬运频繁。
工件尺寸较大,人工抓取不方便。
需要多人配合搬运。
装配过程中仍然需要人工判断和定位。
暂时不需要整条生产线完全自动化。
这些情况下,助力机械手可以成为一种比较直接的搬运改善方案。
十二、结语
机械装配中的搬运问题,真正需要解决的不只是“怎么把工件搬过去”,还包括如何让操作人员更加方便地完成取放、移动和定位。
助力机械手通过设备承担工件主要重量,同时保留人工操作的灵活性,可以应用于大型零部件装配、工装夹具搬运、生产线工件转移以及部分重物上下料等场景。
实际设备选型时,应重点确认:
工件重量、尺寸、重心、搬运距离、工作半径、提升高度、搬运频率以及末端工具。
根据这些实际条件,再确定采用折臂式、硬臂式、软索式、直臂式还是悬臂式搬运结构。
烜卓科技可根据不同机械装配工位的搬运需求进行设备选型和方案配置,为工厂重物搬运及人机协作提供相应的工业搬运设备。