空調成品真空吸盤移栽機吸附緩沖性能優化的研究

2016-10-10 09:21:39鄭永洪李永民謝克東王思明馮春海

中國科技縱橫 2016年14期

關鍵詞：優化

鄭永洪李永民謝克東王思明馮春海

（珠海格力電器股份有限公司，廣東珠海 519071）

空調成品真空吸盤
移栽機吸附緩沖性能優化的研究

鄭永洪李永民謝克東王思明馮春海

（珠海格力電器股份有限公司，廣東珠海 519071）

本文介紹家用空調成品真空吸盤移栽機吸附及緩沖性能的改善，采用新型海綿式真空吸盤，該吸盤采用特有的金屬單向球閥，取締行業內常規使用的橡膠吸盤，改造增加自動緩沖法蘭結構，使移栽機吸盤吸附緩沖性能全面優化提升，減少事故產品工件的損失，大幅度縮減備件損壞更換周期，降低吸盤更換成本，同時滿足多種產品工件的移栽需求。

空調移栽機海綿真空吸盤

目前家用空調生產車間的真空吸吊機因采用橡膠式吸盤，存在由于吸附緩沖性能差導致吸力不足、真空橡膠吸盤使用壽命極短等問題，存在嚴重的工傷安全隱患。為了解決吸盤摔機、吸力不足、使用壽命極短、工傷安全隱患等問題。本文將描述一種全新大面積海綿式真空吸盤的吸附緩沖性能優化的研究成果。

1 研發思路與實現方法

針對家用空調產品工件吸吊移栽方式，目前行業內均采用橡膠式吸盤，采用多個組合安裝方式此方式存在了以下幾點問題：

（1）橡膠吸盤易變形、密封性、穩定性差，易出現摔機現象；同時每周需維護、使用壽命短，不能滿足凹凸面產品工件的吸吊工作。

（2）橡膠吸盤需進行二次加工（貼海綿圈）增強吸附密封性才能應用于少部分空調產品工件，海綿圈存在易變形、脫落，撕裂率高的情況。

（3）吸附、緩沖性能低、易受空調產品頂蓋設計及外置真空發生器真空度影響，無法實現漸進式泄壓，易導致產品掉落式摔傷。

針對上述三個問題，重新設計規劃了一整套完整的真空移栽機吸附緩沖性能提升優化方案：1）全新設計采用新型大面積海綿式真空吸盤（如圖1所示）全面取締橡膠式真空吸盤，全面提升吸附緩沖性能；2）全新設計緩沖式法蘭改造移栽機固定式法蘭結構（如圖2所示），增加吸附真空度檢測開關，采用數顯，模式精確控制真空閥值，增加光電限位開關，全面提升吸盤緩沖性能，實現設備質量第二道防護墻。

2 具體實施

2.1 產品工件需求

根據以下產品工件需求（如表1所示），對吸附緩沖性能結構、參數分析設計。

2.2 方案設計

圖1

圖2

表1

結合真空移栽機的工作原理和工作特性，研究采用大面積海綿作為真空吸附介質的新型真空吸盤。并且在海綿區域上增開直徑為10mm的通孔（如圖3所示），累計117個真空密封孔（根據實際情況加工），以增加平衡和增大真空吸附力。

2.2.1 新型吸盤結構組成

本體、海綿、內置真空發生器、消音器、前后端蓋、固定槽。

2.2.2 核心結構

（1）吸取裝置：由真空產生電磁閥（即常開兩位三通電磁閥），軟管和吸盤內置的真空發生器組成；（2）吹卸裝置：由真空破壞電磁閥（即常閉兩位三通電磁閥），軟管組成。

2.2.3 吹卸裝置的作用

使工件快速落下，提高生產效率；保護海綿，當真空電磁閥關閉后，海綿吸盤內的真空度會慢慢變小，避免海綿與頂蓋出現吸附性撕扯，解決海綿易損的問題。

2.3 安裝調試

2.3.1 安裝方法

（1）將現有的真空吸吊移栽機通過鋁型材、緩沖法蘭盤與新型吸盤進行連接安裝。（2）海綿吸盤和頂蓋的位置調試：海綿吸盤和加持系統通過伸縮法蘭（即法蘭的上蓋板和下蓋板能夠上下移動）連接，則加持系統可在海綿吸盤和頂蓋剛接觸時，加持系統再向下移動40mm后停止。（3）電路連接備選控制閥和真空壓力開關需要24 VDC電源電壓。吸吊機只可在帶有依照EN60204 。（4）低電壓保護（PELV）的電力供應裝置下操作。

2.3.2 吸取和吹卸頂蓋的原理

完成安裝操作后，真空產生電磁閥處于打開狀態（真空破壞電磁閥處于關閉狀態），開始通壓縮空氣，通過吸盤內置的真空發生器產生真空，當真空度達到真空壓力開關的設定值（設定值一般為P1 為-50KPa，P2為-50KPa，如何設置詳見真空壓力開關說明）時，真空壓力開關會反饋一個信號，然后吸吊機構開始運動，當吸吊機構到達頂蓋預定位置時，真空產生電磁閥關閉，而同時真空破壞電磁閥打開（此過程持續時間1～2s），使工件快速落下，然后真空產生電磁閥持續關閉狀態，而真空破壞電磁閥關閉，直至開始下一個工作循環。

2.4 效果驗證

（1）破壞性試驗數據。新型海綿真空吸盤吸附、緩沖性能試驗測試，測試數據如表2表3所示。

新型海綿吸盤吸附緩沖性能試驗測試（20000次斜30°吸附角）

（2）1.5P殼體驗證：經正常、斜30-45°狀態吊、吸放、移栽反復驗證20000次，吸盤均能正常吸附，未出現脫落、摔機現象，吸附效果較好。