在五金加工、冲压、机加工和机械装配等工厂中,工件搬运往往占据了大量人工操作时间。
特别是一些重量较大、尺寸较长或者需要频繁重复搬运的五金工件,如果长期依靠人工抬取、转移和上下料,不仅劳动强度较高,也会影响整体生产节奏。
对于这类搬运作业,助力机械手可以作为人工搬运与全自动机器人之间的一种设备方案,通过机械结构和提升装置承担工件的主要重量,由操作人员控制工件移动和定位,从而改善人工搬运条件。
一、哪些五金工件适合使用助力机械手?
并不是所有五金工件都需要自动化设备。
如果工件重量较轻、搬运次数较少,人工操作通常更加简单。
而以下几类工件,更适合考虑助力机械手:
1. 重量较大的五金工件
例如机械加工后的金属工件、冲压件、结构件以及部分装配件。
当单件工件重量较大,并且每天需要重复搬运时,可以通过助力机械手承担主要重量,减少人员直接承重。
2. 需要频繁重复搬运的工件
部分生产线需要将工件从料架搬到加工设备,再从设备取出并转移到指定位置。
如果每天重复进行大量相同或类似动作,使用助力机械手可以减少人员反复搬运带来的劳动负担。
3. 尺寸较大、不方便人工抓取的工件
一些金属板件、长条形工件以及尺寸较大的结构件,即使重量并不是特别高,人工搬运时也可能因为尺寸和重心问题而不方便。
这类工件可以根据实际形状配置合适的末端夹具或吊具。
4. 需要精准放置的工件
对于需要将工件放入加工设备、工装夹具或者指定位置的场景,助力机械手能够让操作人员更加方便地控制工件移动方向和位置。
二、五金工件搬运为什么不一定要使用工业机器人?
很多企业在规划自动化搬运时,首先想到的是工业机器人。
但实际上,工业机器人和助力机械手解决的问题并不完全相同。
工业机器人更适合标准化程度较高、动作路径明确,并且需要按照程序自动完成重复动作的生产场景。
而助力机械手更加适合人机协作搬运。
操作人员负责控制工件的移动方向和作业位置,机械设备承担工件的主要重量。
因此,对于工件种类较多、生产节拍变化较大,或者仍然需要人工判断和操作的生产线,助力机械手往往更加灵活。
简单来说:
如果企业需要的是“完全自动完成搬运”,可以考虑机器人自动化;如果需要的是“让人工更轻松地搬运重物”,助力机械手通常更合适。
三、五金工件搬运应该如何选择助力机械手?
选择设备时,不能只看工件重量。
实际选型通常需要综合考虑以下几个因素。
1. 工件重量
首先需要确定工件的最大重量。
例如100kg、200kg、300kg甚至600kg,不同重量范围对应的设备型号和结构形式不同。
同时需要注意,选型时应按照实际最大工件重量进行考虑,而不是按照平均重量选择。
2. 工件尺寸和形状
工件的长度、宽度、厚度以及重心位置都会影响夹具和设备结构的选择。
对于规则工件,可以采用相对简单的夹持方式;对于形状复杂或者重心不规则的工件,则需要根据实际工况设计末端工具。
3. 搬运距离和工作半径
需要明确设备安装位置与取料、放料位置之间的距离。
如果需要覆盖较大的作业范围,就需要重点考虑机械臂的工作半径以及安装方式。
不同结构的助力机械手,在工作空间和安装方式上存在区别。
4. 搬运频率
同样是100kg工件,每天搬运几十次和每天搬运几百次,对设备的使用需求并不一样。
因此在选型时,还需要了解实际生产节拍、每天工作时间以及搬运频率。
5. 末端夹具
助力机械手本体只是搬运设备的一部分。
真正与工件接触的是末端夹具。
根据工件特点,可以考虑夹爪、吊具、真空吸盘等不同形式的末端工具。
如果工件表面平整,也可以根据实际工况考虑真空吸附方式。
四、不同类型助力机械手适合哪些五金搬运场景?
目前工业搬运设备可以根据机械结构和使用方式进行不同配置。
折臂式智能平衡吊
折臂式结构适合需要较大活动范围,并且需要在不同位置之间进行搬运的作业。
对于工厂内部的上下料、工件转移和装配搬运等场景,可以根据实际重量选择相应型号。
例如烜卓科技的QD系列折臂式智能平衡吊,覆盖100kg、200kg、300kg和600kg不同规格,可根据工件重量和作业要求进行选择。
硬臂式助力机械手
硬臂式结构具有较为明确的机械臂工作范围,适合固定工位以及生产线附近的工件搬运。
HAC-BS系列包括100kg、200kg和300kg规格,具体设备需要结合工作半径、提升高度和安装方式进行选择。
软索式助力机械手
软索式结构采用柔性吊运方式,对于一些需要灵活抓取和移动的工件,可以根据实际夹具进行配置。
特别是在工件形状较复杂、人工参与程度较高的搬运场景中,可以考虑这种结构。
直臂式智能平衡吊
直臂式结构适合一些固定工位的上下料和搬运作业,也可以根据配置搭配不同类型的提升设备。
实际使用时,需要结合工件重量、作业半径、提升高度以及末端工具进行确定。
五、五金工厂实施助力搬运设备时需要注意什么?
在实际项目中,设备选型只是第一步。
如果希望助力机械手真正适合生产现场,还需要在设备安装前确定具体工况。
建议提前提供以下信息:
工件最大重量
工件最小重量
工件尺寸
工件材质
工件形状
重心位置
取料位置
放料位置
搬运距离
工作半径
提升高度
每小时搬运次数
每天工作时间
现场安装条件
需要采用的末端夹具
这些信息越完整,设备方案就越容易确定。
对于非标准工件,也可以根据实际工况对末端夹具、机械臂结构以及安装方式进行针对性设计。
六、助力机械手能解决什么问题?
对于五金加工企业而言,助力机械手并不是简单地把人工搬运换成机械设备。
它更重要的作用,是让人员从持续承受工件重量的工作方式,转变为控制设备完成搬运。
在保持人工参与的同时,通过设备承担主要重量,可以改善重物搬运的操作条件。
对于需要频繁上下料、工件转移以及装配搬运的工位,这种方式尤其值得考虑。
如果工厂目前存在以下情况:
工件重量较大、人工搬运频繁、上下料劳动强度高、工件需要反复转移,但又不适合完全自动化。
那么助力机械手通常是值得评估的一种搬运方案。
七、结语
五金工件搬运设备的选择,没有一个适用于所有工厂的固定答案。
真正合适的方案,需要从工件重量、尺寸、形状、搬运路径、工作频率以及现场安装条件等方面综合判断。
对于人工参与程度较高的生产工位,可以重点考虑助力机械手;对于标准化程度较高、需要连续自动运行的生产线,则可以进一步考虑自动化上下料方案。
烜卓科技提供折臂式、硬臂式、软索式、直臂式等不同类型的助力搬运设备,并可根据实际工况进行设备选型和方案配置。
如果已经确定了工件重量、尺寸和搬运位置,可以根据具体工况进一步确定适合的设备结构和末端夹具。