摘要：近年来，随着我国科技发展速度加快和生产制造水平提高，我国在许多行业上已具备自动化生产能力；再加上由于生活水平日渐提高，人们的物质需求量也越来越大，传统人工生产模式已无法适应时代的发展、无法满足人们的需求，所以自动化生产技术在实际生产制造中得到了广泛普及，从而提高工业生产效率、满足人们的物质需求。虽然自动化生产技术已经普及，但仍然有广阔的发展空间。部分工业生产环节仍采取人工操作模式，既增加了人力成本的投入，工作效率也十分低下。因此，针对此类生产环节进行自动化系统设计是非常必要的。
关键词：蓄电池塑胶；机械手；自动分拣
引言
在蓄电池塑胶生产产品输送环节的自动化设计中，需要多套系统的共同配合，包括输送带、取件机械手、自动分拣配合工作。输送带是传送物料的一条皮带，输送能力强，主输送带和机边输送带配合传送物料能够提高输送效率且十分平稳。机械手是自动化、机械化工作中的一种多功能机器，以模拟人的手臂动作的方式进行抓取、放置、搬运等操作，也是科学家最早创造的一种机器人。机械手的发明代替了人类枯燥繁重的工业工作，避免人们在恶劣危险环境下执行工作，有效保护了人身安全。自动分拣系统采用视觉识别功能，对不同工件进行自动识别，并发送指令给动作单元进行自动分拣，以实现全车间二十多种不同工件的自动化生产、输送、分拣，大大节省人工。本文将分析蓄电池塑胶生产中产品自动化生产系统设计的工作流程，输送带、机械手、自动分拣系统相互配合工作。希望能对各工业生产工作中的自动化系统设计有所启示，大大提高我国的工业生产效率和自动化水平。
一、蓄电池塑胶生产中输送带系统设计及运行原理
蓄电池塑胶生产中输送带系统的设计比基础的只进行匀速运行的输送带更具复杂性，因此也更加实用，提升了生产工作的便捷度。输送带分为机边输送带、主输送带与分流输送带，在机械手抓取待加工物件并将物件整齐码放在机边输送带后，输送系统开始发挥效果[1]。输送带的应用分为以下几个步骤：首先，机边输送带送料至末端，依靠送料工装将工件收取放置于主输送带，保证工件不干涉堆叠，且工件方向不变，进行有序输送。接着，主输送带送料至末端，由自动分拣系统自动拍照进行识别，通过计算发送信号至相应分拣工位。最后，工件送至分拣工位后由分拣推出装置自动推出，人工手机包装码垛。
机边输送带与主输送带连接处设有感应开关，当物件由机边输送带移动至主输送带边缘时，两个输送带接受感应，到达物件通过上下气缸与移动气缸的推力被推至主输送带。主输送带上等距地分支出分拣输送带。
二、蓄电池塑胶生产中机械手系统设计及运行原理
在蓄电池塑胶生产中，机械手类型分为三轴全伺服机械手与五轴全伺服机械手。在放置物件的要求上，规定取出的产品必须可以自动排列放置到输送带上。在灵活性上要求可以追加动作或编辑新程序[2]。机械手在工作中第一步要开启电源，其次进行复位。然后按具体的编程和工作需要进行运动，例如以下这个蓄电池塑胶生产中的机械手工作系统：复位完成后手臂下移→下移到固定地点→张开抓取→抓牢物体上升→上升到固定地点→机械手前伸→前伸到固定位置→松开手放下物体到操作台→机械手臂上升→复位，此时一个抓取至放下物件的动作就完成了，即一个工作周期完成。五轴伺服机械手的结构如下图所示：
三、工件自动分拣系统
自动分拣的作用是将主输送带输送来的工件进行自动识别，相同种类工件推送到同一工作台。因为工件种类较多，车间内同一时间可能生产10到20种产品，产品由机械手取件至主输送带传送时全部堆积在主输送带，人工分拣非常容易发生分拣错误。产品由机械手自动取件后平稳、规则地放置在机边输送带上，再由自动推送系统规则放置在主输送带，保证物料输送整齐就可以采用视觉识别系统自动识别，发送信号给相应分拣台的推送系统，工件输送到相应工作台时推送系统工作将工件推送出输送带，最后人工进行包装码垛。
四、蓄电池塑胶生产中自动化系统设计对技术设备要求
第一，输送带要有自动检测功能，感应主皮带传输线上有无物件，控制相邻机边输送带传输线或机械手的开启或暂停，有效避免物件堆叠，并能进行稳定的传输。第二，依照生产所需给出的输送带系统总体布置图，系统设计者对现场和细节进行设计，满足输送带自动化系统的功能，交蓄电池塑胶生产商认可；生产者不负输送线的设计责任，如系统设计者对设计有异议，需提出正式变更申请；设备调试中发现设计失误应由设计者负全责。第三，机边输送带整体结构“Z”字形，和主输送带连接段设置300mm以上长度，拍照识别系统的取件工装安装[3]。输送带自动化系统设计者负责在皮带线基础上增加电控，实现蓄电池塑胶生产者所需连线生产功能。
第四，运行中主输送带传输线不停，机械手、机边输送带传输线和主输送带传输线联动。输送带传输线与机械手联机，当物件未传走或零件间距不足以放下物件时，输送带传输线发出等待信号给机械手，信号联机使用触点信号。零件从辅线流入主线的产品均采用微动开关控制，防止辅助线体的产品流入主线的过程中两件产品碰撞。零件输送过程中不应有堆叠现象，零件与皮带传输线之间无相对滑动。
第五，整个传输过程中，零件不应与传送带传输线边缘擦刮。有可能擦刮的地方应使用光滑耐磨软质材料做防护。传送带线过渡处采用不锈钢304滑板过渡；机边输送带投料至主输送带的位置应保证没有卡件；在主输送带的前部加导向板，将前部输送过来工件导向主输送带外侧。
第六，每条输送带传输线都需自带启停开关、急停按钮。
第七，自动化系统设计者提供的设备装置应满足以下电源配置要求。三相五线制380V±10% 50HZ 单相：220V±10% 50HZ
五、蓄电池塑胶生产中自动化系统设计的意义
蓄电池塑胶件由电池壳、大盖、小盖、提手4个主要产品组成，考虑成本问题大部分生产者都建设有塑胶车间自主生产[4]。因为产品极限尺寸相差较大，且产品型号较多，自动化取件、输送、分装系统的设计推广由于难以统一，所以使用程度较低，大部分厂家依然采用全人工或半人工取件、输送、分装。而部分厂家增设了机械手和输送带配合的自动化系统，大大提高了生产效率，为生产企业带来了巨大效益。自动化系统流程为集中供料──注塑──机械手取件──机边输送带传送──主输送带传送──自动识别系统──自动推件排出系统──人工包装码垛，其中机械手与输送带的设计是自动化系统设计的重点。
六、结束语
综上所述，在蓄电池塑胶生产中产品输送的自动化系统设计中，需要对机械手和输送带两个主要元件进行周密的设计，确保其实用性与便捷性。自动化系统生产技术将是我国未来生产制造活动中的主角，大力投入自动化系统的研发设计，从而才能为提高我国的综合生产能力奠定技术支持。
参考文献：
[1]汤序锋，项本申，洪清富，et al.PP塑料用于VRLA蓄电池壳的缺点及改善措施[J].蓄电池，2018，55（05）：40-43.
[2]郑春风.铅蓄电池企业生产工艺节能优化研究[J].世界有色金属，2018，No.500（08）：37-38.
[3]童志阳.自动化立体仓库中托盘输送系统设计的探讨[J].化工与医药工程，2018，39（1）：52-55.
[4]周毅.带式输送机自动化调节系统设计[J].现代制造技术与装备，2018（8）：206，219.
作者简介：
韩志勇，男，1978.12.18，湖北襄阳，公司总裁，从事企业管理、投资规划、工程管理等。
论文作者:韩志勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：输送带论文; 机械手论文; 蓄电池论文; 工件论文; 传输线论文; 塑胶论文; 自动化系统论文; 《基层建设》2019年第13期论文;