在制造工厂中,工件并不是加工完成后才需要搬运。
从原材料进入生产线,到加工、检测、装配,再到成品周转,工件往往需要经过多个不同工位。
当工件重量较大或者搬运频率较高时,工位之间的人工转移就可能成为生产现场需要改善的环节。
对于这种情况,可以根据工件重量、搬运距离、工作范围和生产方式,选择助力机械手、智能平衡吊或者悬臂式搬运臂等工业搬运设备。
一、什么是生产线工件转移?
生产线工件转移,简单来说就是将工件从一个生产工位移动到另一个生产工位。
例如:
加工工位 → 检测工位
检测工位 → 装配工位
装配工位 → 周转区
也可能是:
料架 → 加工设备
加工设备 → 周转台
这些动作看起来比较简单,但如果每天需要重复很多次,而且工件重量较大,人工搬运的工作量就会不断累积。
二、为什么生产线工件转移适合使用助力机械手?
生产线上的很多搬运动作并不需要完全无人化。
操作人员可能仍然需要判断:
工件是否抓取到位
工件方向是否正确
放置位置是否准确
下一道工序是否已经准备完成
因此,完全采用机器人自动搬运并不一定是唯一方案。
助力机械手可以让人员继续参与操作,同时由设备承担工件的主要重量。
也就是说:
人负责控制,设备负责承重。
这种人机协作方式适合部分传统生产线的搬运改善。
三、哪些工位之间适合使用助力机械手?
1. 料架与加工设备之间
这是工厂比较常见的搬运方式。
工件先放置在料架上,操作人员需要将工件取出并放入加工设备。
如果工件重量较大,可以通过助力机械手辅助完成搬运。
2. 加工设备与周转台之间
工件加工完成后,需要从机床取出,再放到周转台或者托盘。
如果每天需要反复进行,就可以考虑采用机械辅助搬运。
3. 加工与装配之间
一些机械零部件完成加工后,需要进入装配工序。
如果两个工位距离较近,并且工件重量较大,可以根据实际工作范围设置搬运设备。
4. 装配与检测之间
装配完成后的工件可能还需要进行检测。
对于重量较大的组件,可以利用助力机械手辅助进行工位转移。
四、工位之间搬运需要多大的工作范围?
工作范围是生产线工件转移设备选型时非常重要的参数。
例如:
A工位 → B工位
如果两个工位距离较近,机械手只需要覆盖较小的区域。
如果需要覆盖:
A工位 → B工位 → C工位
则需要重新考虑设备安装位置和工作范围。
因此,在确定设备之前,最好先把所有需要搬运的工位标记出来。
然后确定:
设备安装在哪里,能够覆盖哪些位置。
五、生产线布局会直接影响设备选型
同样一个工件,如果生产线布局不同,搬运设备方案也可能不同。
例如:
直线布局
A工位 → B工位 → C工位
这种情况下,可以根据工位距离选择合适的搬运设备。
U型布局
A工位 → B工位 → C工位
再返回附近的下一道工序。
这种布局需要重点考虑设备的覆盖区域和操作空间。
固定加工岛
多台设备集中在一个区域。
这种情况下,可以考虑让一套搬运设备覆盖多个操作点。
因此,设备安装位置和生产线布局需要一起考虑。
六、不同结构的助力机械手适合什么工位?
折臂式智能平衡吊
如果需要覆盖一定范围内的多个操作位置,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
不同型号对应不同最大起重量。
实际选择时,需要根据最大工件重量、工作范围和现场条件确定。
硬臂式助力机械手
如果搬运工位比较固定,可以考虑硬臂式结构。
HAC-BS系列包括100kg、200kg和300kg规格。
其工作半径、提升高度以及安装方式需要根据具体工况确定。
软索式助力机械手
如果操作人员需要较灵活地控制工件,可以根据实际工况考虑软索式助力机械手。
末端工具需要根据工件结构进行配置。
直臂式智能平衡吊
如果工位布局比较固定,也可以考虑直臂式结构。
实际设备需要结合提升设备、工件重量和工作范围进行确定。
悬臂式搬运臂
如果主要需求是固定区域内的工件吊运,可以考虑悬臂式搬运臂。
根据工件和搬运方式,可以配置相应的提升设备。
七、工位之间搬运距离多远才需要机械设备?
没有一个统一的距离标准。
因为是否需要设备,主要取决于:
工件重量 + 搬运频率 + 人工劳动强度。
例如:
一个很轻的工件,即使搬运距离较远,也可能不需要机械辅助。
而一个重量较大的工件,即使只需要移动几米,每天重复数百次,也可能非常适合使用搬运设备。
因此,不应该单独根据距离判断。
八、搬运频率为什么很重要?
假设一个工件重量100kg。
每天只需要搬运两三次,人工可能可以完成。
如果每天需要搬运数百次,情况就完全不同。
重复搬运会形成持续的劳动负担。
因此,在生产线工件转移项目中,需要统计:
每小时搬运次数
每天搬运次数
每次搬运重量
每天工作时间
这些数据可以帮助判断设备的实际使用需求。
九、工件尺寸同样需要考虑
工件重量相同,并不代表搬运难度相同。
例如:
一个100kg的小型机械零件;
一个100kg的长条形结构件;
一个100kg的大尺寸板材。
三种工件的抓取方式和搬运空间都可能不同。
因此,在设计生产线搬运方案时,需要同时了解:
工件长度、宽度、高度以及重心。
对于大型工件,还需要检查移动过程中是否会与周围设备发生干涉。
十、生产线工件转移的末端工具怎么选择?
末端工具需要根据工件实际情况确定。
机械夹具
适合有明确夹持位置的工件。
可以根据工件形状设计专用夹具。
吊具
适合部分大型结构件、工装以及具有吊装条件的工件。
真空吸盘
对于表面适合真空吸附的板材、玻璃等工件,可以考虑真空吸盘。
具体吸附方式需要根据工件材质、表面条件和重量确定。
十一、一套机械手能不能覆盖多个工位?
可以根据现场条件进行规划。
如果多个工位距离比较合适,而且搬运路径没有明显干涉,可以考虑让一套设备覆盖多个操作点。
例如:
料架 + 机床 + 周转台
由一套助力机械手完成工件取放。
但如果多个工位之间距离过大,或者中间存在设备阻挡,就需要重新考虑安装位置和工作范围。
所以,一套设备能覆盖几个工位,没有固定答案,需要根据现场布局确定。
十二、生产线搬运设备应该如何安装?
安装位置通常需要结合整个工位进行考虑。
首先确定:
工件从哪里取。
然后确定:
工件需要放到哪里。
再确定:
设备安装在哪里最容易覆盖这些位置。
同时还需要考虑:
周围设备
操作人员通道
工件移动空间
机械手运动空间
现场安装条件
不能只看某一个点。
十三、生产线搬运是不是一定要完全自动化?
不一定。
如果企业目前的主要问题是:
工件太重,人工搬运劳动强度较高。
可以先通过助力机械手改善人工搬运。
如果企业进一步希望实现:
自动取料 → 自动搬运 → 自动定位 → 自动放料
那么才需要进一步规划机器人或者整线自动化。
因此,可以按照企业当前的实际需求分阶段改造。
十四、局部自动化也是一种生产线改造方式
很多传统工厂已经拥有成熟的生产设备。
如果为了一个搬运问题,直接更换整个生产线,投入可能比较大。
而如果只是针对某一个搬运工位进行改善,例如:
增加一套助力机械手
就可以先解决人工搬运问题。
这种方式不一定改变原有加工工艺,也可以减少对现有生产设备的调整。
因此,对于传统生产线升级来说,局部自动化也是一种值得考虑的方式。
十五、咨询生产线搬运设备需要提供什么?
如果准备规划生产线工件转移设备,建议准备以下资料。
工件资料
最大重量
最小重量
工件尺寸
工件形状
工件重心
工位资料
取料位置
放料位置
各工位之间距离
工作台高度
料架高度
使用资料
每小时搬运次数
每天工作时间
是否需要人工定位
是否需要改变工件方向
现场资料
生产线布局图
工位照片
设备照片
计划安装位置
如果能够提供现场视频,通常更容易判断实际搬运路径。
十六、结语
生产线工件转移并不一定需要从整线自动化开始。
对于重量较大的工件,如果人工需要频繁进行取放和转移,可以先考虑助力机械手、智能平衡吊或者悬臂式搬运臂。
设备选型时,需要重点考虑:
工件重量、工件尺寸、搬运距离、工作半径、提升高度、搬运频率、末端工具以及现场布局。
如果多个工位之间的搬运路线比较固定,可以根据实际情况规划一套设备覆盖一个或多个操作点。
而对于标准化程度较高、希望完全自动运行的生产线,则可以进一步考虑机器人自动上下料和整线自动化。
烜卓科技提供折臂式、硬臂式、软索式、直臂式等助力搬运设备,并可根据不同生产线工位的实际搬运需求进行设备选型和方案配置。