空调成品真空吸盘移栽机吸附缓冲性能优化的研究

2016-10-10 09:21郑永洪李永民谢克东王思明冯春海

中国科技纵横 2016年14期

关键词：家用空调顶盖法兰

郑永洪李永民谢克东王思明冯春海

（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海 519071）

空调成品真空吸盘
移栽机吸附缓冲性能优化的研究

郑永洪李永民谢克东王思明冯春海

（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海 519071）

本文介绍家用空调成品真空吸盘移栽机吸附及缓冲性能的改善，采用新型海绵式真空吸盘，该吸盘采用特有的金属单向球阀，取缔行业内常规使用的橡胶吸盘，改造增加自动缓冲法兰结构，使移栽机吸盘吸附缓冲性能全面优化提升，减少事故产品工件的损失，大幅度缩减备件损坏更换周期，降低吸盘更换成本，同时满足多种产品工件的移栽需求。

空调移栽机海绵真空吸盘

目前家用空调生产车间的真空吸吊机因采用橡胶式吸盘，存在由于吸附缓冲性能差导致吸力不足、真空橡胶吸盘使用寿命极短等问题，存在严重的工伤安全隐患。为了解决吸盘摔机、吸力不足、使用寿命极短、工伤安全隐患等问题。本文将描述一种全新大面积海绵式真空吸盘的吸附缓冲性能优化的研究成果。

1 研发思路与实现方法

针对家用空调产品工件吸吊移栽方式，目前行业内均采用橡胶式吸盘，采用多个组合安装方式此方式存在了以下几点问题：

（1）橡胶吸盘易变形、密封性、稳定性差，易出现摔机现象；同时每周需维护、使用寿命短，不能满足凹凸面产品工件的吸吊工作。

（2）橡胶吸盘需进行二次加工（贴海绵圈）增强吸附密封性才能应用于少部分空调产品工件，海绵圈存在易变形、脱落，撕裂率高的情况。

（3）吸附、缓冲性能低、易受空调产品顶盖设计及外置真空发生器真空度影响，无法实现渐进式泄压，易导致产品掉落式摔伤。

针对上述三个问题，重新设计规划了一整套完整的真空移栽机吸附缓冲性能提升优化方案：1）全新设计采用新型大面积海绵式真空吸盘（如图1所示）全面取缔橡胶式真空吸盘，全面提升吸附缓冲性能；2）全新设计缓冲式法兰改造移栽机固定式法兰结构（如图2所示），增加吸附真空度检测开关，采用数显，模式精确控制真空阀值，增加光电限位开关，全面提升吸盘缓冲性能，实现设备质量第二道防护墙。

2 具体实施

2.1 产品工件需求

根据以下产品工件需求（如表1所示），对吸附缓冲性能结构、参数分析设计。

2.2 方案设计

图1

图2

表1

结合真空移栽机的工作原理和工作特性，研究采用大面积海绵作为真空吸附介质的新型真空吸盘。并且在海绵区域上增开直径为10mm的通孔（如图3所示），累计117个真空密封孔（根据实际情况加工），以增加平衡和增大真空吸附力。

2.2.1 新型吸盘结构组成

本体、海绵、内置真空发生器、消音器、前后端盖、固定槽。

2.2.2 核心结构

（1）吸取装置：由真空产生电磁阀（即常开两位三通电磁阀），软管和吸盘内置的真空发生器组成；（2）吹卸装置：由真空破坏电磁阀（即常闭两位三通电磁阀），软管组成。

2.2.3 吹卸装置的作用

使工件快速落下，提高生产效率；保护海绵，当真空电磁阀关闭后，海绵吸盘内的真空度会慢慢变小，避免海绵与顶盖出现吸附性撕扯，解决海绵易损的问题。

2.3 安装调试

2.3.1 安装方法

（1）将现有的真空吸吊移栽机通过铝型材、缓冲法兰盘与新型吸盘进行连接安装。（2）海绵吸盘和顶盖的位置调试：海绵吸盘和加持系统通过伸缩法兰（即法兰的上盖板和下盖板能够上下移动）连接，则加持系统可在海绵吸盘和顶盖刚接触时，加持系统再向下移动40mm后停止。（3）电路连接备选控制阀和真空压力开关需要24 VDC电源电压。吸吊机只可在带有依照EN60204 。（4）低电压保护（PELV）的电力供应装置下操作。

2.3.2 吸取和吹卸顶盖的原理

完成安装操作后，真空产生电磁阀处于打开状态（真空破坏电磁阀处于关闭状态），开始通压缩空气，通过吸盘内置的真空发生器产生真空，当真空度达到真空压力开关的设定值（设定值一般为P1 为-50KPa，P2为-50KPa，如何设置详见真空压力开关说明）时，真空压力开关会反馈一个信号，然后吸吊机构开始运动，当吸吊机构到达顶盖预定位置时，真空产生电磁阀关闭，而同时真空破坏电磁阀打开（此过程持续时间1～2s），使工件快速落下，然后真空产生电磁阀持续关闭状态，而真空破坏电磁阀关闭，直至开始下一个工作循环。

2.4 效果验证

（1）破坏性试验数据。新型海绵真空吸盘吸附、缓冲性能试验测试，测试数据如表2表3所示。

新型海绵吸盘吸附缓冲性能试验测试（20000次斜30°吸附角）

（2）1.5P壳体验证：经正常、斜30-45°状态吊、吸放、移栽反复验证20000次，吸盘均能正常吸附，未出现脱落、摔机现象，吸附效果较好。