如何选择机械手末端工具(EOAT)

如今的注塑加工企业很注重注塑成型机或机械手的选择,然而,很少有人关注过机械手臂末端工具(简称EOAT)的使用。其实,在注塑成型过程中,EOAT却是一个相当重要的部分。

如果注塑加工企业希望机械手能够完成对制品的拾取、放置、移动、搬运和握住等全程自动化操作,他们就必须认真考虑选择最适合他们机械手的末端工具系统(EOAT)。

多关节机械手和柔性的末端工具连接在一起,可以很经济地进行多种制品的移动操作。

EOAT的选择

究竟什么样的末端工具系统(EOAT)才能符合制品和生产的需要呢?通常,为了选择出最高效的EOAT系统,注塑加工企业首先必须综合考虑来自维修部门、采购部门和生产部门的意见。同时,他们还应该考虑影响制品脱模的其他因素,具体来说,这些因素是:

1、为了避免制品上出现不必要的斑痕,应考虑对模具做适当的修正,以使制品能够更方便地被移出。为了使制品容易脱模,通常要求顶销的形状要合适,同时,顶销还必须具有足够的行程,从而使它能够向前推动制品。

2、在制品外观的设计上,通过添加小的倒角以使它更容易脱模。

3、改变材料温度不仅能使制品的脱模更为容易,而且还可以减少制品脱模后表面出现的斑痕或发生形变的几率。

在对模具进行最优化的设计和修正以后,还必须了解以下问题:

1、取出制品需要多大的拉力或切力?

2、将制品从模具中取出,再把它放入集装箱中或放到传送带上,机械手可以提供哪些操作?EOAT系统需要配合机械手做哪些补充动作?

3、机械手是否可以触及到最远点?

4、是否需要安装一个延伸臂?

5、机械手上是否有足够的空气/真空电路以及电流输入输出端,以便它同EOAT相连接?

6、机械手能不能达到成型周期所要求的速度?

在充分考虑了上述条件和因素以后,就可以对EOAT系统进行设计和选择。在选择EOAT系统时,还应考虑以下几方面的问题:制品的重量和质地、制品是否有合适的位置可供夹紧、取出制品时是否会受到模具的阻碍、制品被顶出时的温度、将制品放置到传送带上时与工具所接触的面积。最后,需要注意的是,制品与EOAT的总重量不能超出机械手的承载范围。

EOAT的使用

不同类型的末端工具(EOAT)具有各自不同的特性,例如,轻质EOAT可以满足机械手载荷范围的需要,并可以减少设备的维修费用;柔性的、组合的EOAT不但使操作具有良好的可调性,而且在以后的生产中也可以再次使用;坚固的、刚性的EOAT可以牢牢地握住制品,而且使用寿命也较长;由标准件组合而成的EOAT常常比定做的特殊工具便宜,而且它的配件通常也更容易买到。

多种标准的末端工具部件

一般来说,利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。真空吸盘品种多样,可由不同的材料制得。其中,由弹性体和硅橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作,由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品;由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外,在实际生产中,如果要求吸盘具有耐油性,则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常,为避免制品的表面被划伤,最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘。

在EOAT使用真空吸盘(不带夹钳)的情况下,需要注意的是,机械手的移动速度不能太高,否则会在吸盘上产生一个切力,使制品在快速扭转的过程中很容易掉下来。在有些情况下,可以使用一个夹钳来保证制品的安全运送。考虑到可能会出现“制品粘附在模具上”的情况,通常可以安装一个夹钳来解决这一问题。当制品表面积太小或者制品太重而无法使用真空吸盘时,同样可以通过使用夹钳来解决这个问题。

如果制品对外观要求很严格,那么被夹住的部位就不能是外表面。为解决这一问题,可以安装一个传感电路。在确认夹钳或者吸盘抓稳了制品以后,传感器就会给机械手传送一个信号,使其能进行下一步的操作。

在机械手的运动能力有限、需要人工扭一下或者翘一下才能使制品脱模或把制品和EOAT移出成型区的情况下,可以添置一个能够独自移动EOAT而不依赖于机械手操作的特殊汽缸,从而使这一问题得到改善。

用于模内贴标的末端工具可以完成三个动作:在有限的空间里,EOAT先拾取并插入商标,然后将商标固定在模具中。与静态贴标装置相比,这个操作可以减少该装置的尺寸。EOAT的最后一个动作是将贴有商标的塑料瓶从模具中取出。

通常,在注塑汽车制件时,对于具有A级表面制品的操作要格外小心。为了避免在其表面产生划痕,必须绝对禁止使用真空吸盘。此时,可以考虑在EOAT上安装一个由缩醛制成的夹钳,就可有效地避免划伤制品的表面。

那么,如何将EOAT用于复杂的加工成型过程呢?为了说明这个问题,我们例举一个“用尼龙和橡胶进行重叠注塑成型”的例子。在这个例子中,利用一个多功能的机械手臂末端工具(EOAT)把操作工人手边的尼龙制品移至远离他的一边。在移动过程中,EOAT旋转一定的角度,当它调整到适合的位置后,再把尼龙放入与橡胶进行重叠注塑的模腔内。在注塑完成后,再由EOAT取出尼龙/橡胶制品。在此例子中,通过使用这种末端工具而大大缩短了成型周期,并且它还提供了单个机械手所不能完成的操作。

在小制品的生产中往往要求操作速度很快,但操作空间却很小,这时可以使用回缩真空臂(简称RVA)将小的电子制件从模具中取出。这种EOAT质量很轻,并带有一个小型气缸,它能够先抓住制品,然后再通过自动回缩来移动制件。

当然,对于注塑加工企业而言,在有时间和能力的情况下,完全可以选择零件自己组装适合自身生产需要的EOAT。如果受到时间和技术方面的限制,则可以寻找能够提供全方位服务的供应商。

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