氣動平衡吊在涂裝取件過程的應用

姜海清

（中國重汽集團有限公司部件制造部，山東濟南 250220）

0 引言

隨著中國制造2025 的逐步推進，制造業自動化、智能化改造的步伐的加速，以及人工成本增加，純體力工作必將逐漸被其他方式所替代。

1 現狀分析

重卡型鋼車輪制造業是一個傳統、成熟的勞動力密集型制造業企業，短期看，型鋼車輪產品有著不可替代性；長遠看，由于市場的需要、技術的落后，型鋼車輪逐步淪為夕陽產業，將陸續換型。因此目前不適合較大規模重新規劃，適合的方式是利用成熟的自動化設施改造提升。實施自動化升級，需要找準切入點。型鋼車輪的涂裝是一個連續的自動化生產線，目前這個行業的涂裝取件都采用人工方式。具體操作為兩人將工件舉起垂直掛于涂裝線專用掛具，下件也是由兩人從掛具上取下件并翻轉90進行摞放打包。這種方式存在以下問題：以8.5-20 型鋼車輪為例，單件重約50 kg，常規涂裝線班產約2500 件，每天搬運重量約為125 t，勞動強度較大，操作中容易破壞涂裝涂層，影響產品外觀質量。

2 輔助裝置的設計

2.1 選擇合適的成熟設施

氣動平衡吊又稱助力機械手（圖1），具有無重力化，精確直觀，操作便捷，安全高效等特點，廣泛應用于現代化工業中的物料移載，高頻率搬運過程。氣動平衡吊巧妙的應用力的平衡原理，使操作者在搬運過程中，只需很小的操作力就可以把重物正確的放到空間中的任何位置。結合車輪產品及涂裝線特點，氣動平衡吊適用于解決純人工取件問題。

圖1 氣動平衡吊

圖2 平衡吊主機固定

2.2 方案設計及實施

氣動平衡吊主要由3 部分組成，平衡吊主機，抓取夾具及懸掛裝置。將其投入實際應用的關鍵是根據車輪產品的特點設計抓取夾具，結合廠房空間及涂裝線取件區域安裝懸掛裝置。

（1）懸掛裝置（圖2）。利用廠房頂部鋼結構固定平衡滑道，覆蓋整個取件區域，平衡吊主機安裝在滑道上，實現小空間內靈活移動。

（2）抓取夾具設計為純機械結構，無電氣化設施。考慮到抓取過程中不能與掛具及懸鏈存在干涉，要適用于不同種類車輪產品。結合車輪產品自身的特點，設計2個可以自由伸展的抓手（圖3），抓手采用旋轉軸的方式。2 個抓手抓取車輪通風孔處將車輪從掛具上垂直取下，并且依靠車輪產品的重力實現90翻轉（圖4）。

3 驗證效果及產生的效益

該設計操作靈活、簡便，短期就能熟練運用，能夠從根本上解決問題。基本無需維修投入；投用后，實現單班減員4 人，每年節省人工成本約20 萬元；杜絕了取件摞放過程中磕碰造成的涂裝缺陷問題。

圖3 抓手

圖4 抓取后自動翻轉

4 結束語

通過小改的案例，將成熟的自動化技術應用在勞動強度大、技術落后的行業中，可以提高對自動化的認知，培養使用自動化改造現狀的能力。