空調(diào)成品真空吸盤移栽機(jī)吸附緩沖性能優(yōu)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）

空調(diào)成品真空吸盤
移栽機(jī)吸附緩沖性能優(yōu)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(diào)成品真空吸盤移栽機(jī)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(yè)內(nèi)常規(guī)使用的橡膠吸盤，改造增加自動(dòng)緩沖法蘭結(jié)構(gòu)，使移栽機(jī)吸盤吸附緩沖性能全面優(yōu)化提升，減少事故產(chǎn)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(shí)滿足多種產(chǎn)品工件的移栽需求。

空調(diào) 移栽機(jī) 海綿真空吸盤

目前家用空調(diào)生產(chǎn)車間的真空吸吊機(jī)因采用橡膠式吸盤，存在由于吸附緩沖性能差導(dǎo)致吸力不足、真空橡膠吸盤使用壽命極短等問題，存在嚴(yán)重的工傷安全隱患。為了解決吸盤摔機(jī)、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(yōu)化的研究成果。

1 研發(fā)思路與實(shí)現(xiàn)方法

針對(duì)家用空調(diào)產(chǎn)品工件吸吊移栽方式，目前行業(yè)內(nèi)均采用橡膠式吸盤，采用多個(gè)組合安裝方式此方式存在了以下幾點(diǎn)問題：

（1）橡膠吸盤易變形、密封性、穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)摔機(jī)現(xiàn)象；同時(shí)每周需維護(hù)、使用壽命短，不能滿足凹凸面產(chǎn)品工件的吸吊工作。

（2）橡膠吸盤需進(jìn)行二次加工（貼海綿圈）增強(qiáng)吸附密封性才能應(yīng)用于少部分空調(diào)產(chǎn)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(diào)產(chǎn)品頂蓋設(shè)計(jì)及外置真空發(fā)生器真空度影響，無法實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式泄壓，易導(dǎo)致產(chǎn)品掉落式摔傷。

針對(duì)上述三個(gè)問題，重新設(shè)計(jì)規(guī)劃了一整套完整的真空移栽機(jī)吸附緩沖性能提升優(yōu)化方案：1）全新設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)緩沖式法蘭改造移栽機(jī)固定式法蘭結(jié)構(gòu)（如圖2所示），增加吸附真空度檢測開關(guān)，采用數(shù)顯，模式精確控制真空閥值，增加光電限位開關(guān)，全面提升吸盤緩沖性能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量第二道防護(hù)墻。

2 具體實(shí)施

2.1 產(chǎn)品工件需求

根據(jù)以下產(chǎn)品工件需求（如表1所示），對(duì)吸附緩沖性能結(jié)構(gòu)、參數(shù)分析設(shè)計(jì)。

2.2 方案設(shè)計(jì)

圖1

圖2

表1

結(jié)合真空移栽機(jī)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(zhì)的新型真空吸盤。并且在海綿區(qū)域上增開直徑為10mm的通孔（如圖3所示），累計(jì)117個(gè)真空密封孔（根據(jù)實(shí)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(jié)構(gòu)組成

本體、海綿、內(nèi)置真空發(fā)生器、消音器、前后端蓋、固定槽。

2.2.2 核心結(jié)構(gòu)

（1）吸取裝置：由真空產(chǎn)生電磁閥（即常開兩位三通電磁閥），軟管和吸盤內(nèi)置的真空發(fā)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(chǎn)效率；保護(hù)海綿，當(dāng)真空電磁閥關(guān)閉后，海綿吸盤內(nèi)的真空度會(huì)慢慢變小，避免海綿與頂蓋出現(xiàn)吸附性撕扯，解決海綿易損的問題。

2.3 安裝調(diào)試

2.3.1 安裝方法

（1）將現(xiàn)有的真空吸吊移栽機(jī)通過鋁型材、緩沖法蘭盤與新型吸盤進(jìn)行連接安裝。 （2）海綿吸盤和頂蓋的位置調(diào)試：海綿吸盤和加持系統(tǒng)通過伸縮法蘭（即法蘭的上蓋板和下蓋板能夠上下移動(dòng)）連接，則加持系統(tǒng)可在海綿吸盤和頂蓋剛接觸時(shí)，加持系統(tǒng)再向下移動(dòng)40mm后停止。（3）電路連接備選控制閥和真空壓力開關(guān)需要24 VDC電源電壓。吸吊機(jī)只可在帶有依照EN60204 。（4）低電壓保護(hù)（PELV）的電力供應(yīng)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(chǎn)生電磁閥處于打開狀態(tài)（真空破壞電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)），開始通壓縮空氣，通過吸盤內(nèi)置的真空發(fā)生器產(chǎn)生真空，當(dāng)真空度達(dá)到真空壓力開關(guān)的設(shè)定值（設(shè)定值一般為P1 為-50KPa，P2為-50KPa，如何設(shè)置詳見真空壓力開關(guān)說明）時(shí)，真空壓力開關(guān)會(huì)反饋一個(gè)信號(hào)，然后吸吊機(jī)構(gòu)開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)吸吊機(jī)構(gòu)到達(dá)頂蓋預(yù)定位置時(shí)，真空產(chǎn)生電磁閥關(guān)閉，而同時(shí)真空破壞電磁閥打開（此過程持續(xù)時(shí)間1～2s），使工件快速落下，然后真空產(chǎn)生電磁閥持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)，而真空破壞電磁閥關(guān)閉，直至開始下一個(gè)工作循環(huán)。

2.4 效果驗(yàn)證

（1）破壞性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。新型海綿真空吸盤吸附、緩沖性能試驗(yàn)測試，測試數(shù)據(jù)如表2表3所示。

新型海綿吸盤吸附緩沖性能試驗(yàn)測試（20000次斜30°吸附角）

（2）1.5P殼體驗(yàn)證：經(jīng)正常、斜30-45°狀態(tài)吊、吸放、移栽反復(fù)驗(yàn)證20000次，吸盤均能正常吸附，未出現(xiàn)脫落、摔機(jī)現(xiàn)象，吸附效果較好。

表2

表3

表4

圖3

（3）2P殼體驗(yàn)證：經(jīng)正常、斜30-45°狀態(tài)，反復(fù)吸吊約20000次驗(yàn)證，頂蓋均能正常吸附；同時(shí)吸附后用手晃動(dòng)產(chǎn)品工件，工件不會(huì)出現(xiàn)脫落、摔機(jī)現(xiàn)象，吸附效果較好。

（4）3P殼體驗(yàn)證（凈重69KG）：新型真空海綿吸盤：經(jīng)反復(fù)吸吊25000余次，均能正常吸吊；同時(shí)吸附后用手晃動(dòng)機(jī)子，機(jī)子不會(huì)出現(xiàn)脫落、摔機(jī)現(xiàn)象，吸附效果佳，滿足吸吊要求。

3 效益對(duì)比

針對(duì)真空移栽機(jī)改造優(yōu)化前后，吸附緩沖性能優(yōu)化效益對(duì)比如表4所示。

4 結(jié)語

空調(diào)成品真空移栽機(jī)傳統(tǒng)橡膠非緩沖防護(hù)吸盤易損、吸附緩沖性能差，存在高頻率損壞產(chǎn)品工件的隱患，自動(dòng)緩沖式新型海綿式真空通過全新的吸附介質(zhì)及結(jié)構(gòu)升級(jí)，使其吸附緩沖性能全面優(yōu)化提升，滿足家用空調(diào)行業(yè)內(nèi)分體外機(jī)的吸吊需求，降低企業(yè)成本的投入。

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