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  • 面向精密微电机壳的多模组自动装箱设备研发与应用
  • 更新时间：2020/01/09  来源：  点击数：15155
    • 成果名称： 面向精密微电机壳的多模组自动装箱设备研发与应用
    登记日期： 2020-01-05
    完成单位： 揭阳市汇宝昌电器有限公司
    完成人员： 谢佳娜,陈敏生,胡会风,庞后元,杨王平
    研究起止日期： 2018-01-01至2019-12-28
    主要应用行业： 制造业
    高新技术领域： 先进制造
    评价单位： 广东省测量控制技术与装备应用促进会、广州市仪器仪表学会
    评价日期： 2019-12-29
    成果简介：      （1）课题来源与背景
           装箱机是一种将无包装的产品或者有销售小包装的产品半自动或者自动装入运输包装的一种设备。微电机壳由于设备本身材料的特殊性，且每层机壳之间还需放置隔纸，目前尚未发现有精密微电机壳的自动装箱设备。揭阳市汇宝昌电器有限公司每年生产销售微电机壳高达几千万只，巨大的需求对机壳的包装工作量提出极为苛刻的要求，特别是对于目前用工成本很高的背景下，非常有必要研发自动装箱设备，公司自2018年1月起开始实施该项目的研发，通过机器替代人工成本，实现产业化。
           （2）技术原理及性能指标
            针对微电机壳的自动装箱特殊性，揭阳市汇宝昌电器有限公司经过不断的调试和总结，从精密微电机壳自动包装设备的实用性和技术性出发，着重研究了精密微电机壳的多模组自动包装设备的结构设计和性能优化，主要研究内容包括：①自动装箱设备机械结构设计；②系统控制设计与坐标定位算法研究；③自动装箱设备软件操作系统设计。 
           本项目拟解决关键内容：① 自动装箱技术，解决电机外壳上料、链板传送、自动排列、自动装夹、精确定位、红外扫描、漏吸报警等技术问题；② 多模组设计技术，解决不同型号机壳的自动装箱，实现多模组自动快速装箱；③ 红外打扫防漏吸技术，实现机壳漏吸时的自动报警，提高装箱合格率。
          （3）技术的创造性与先进性
          项目的创新性主要体现在如下四个方面：①采用自动排列方式，通过传感器进行信息采集与处理，控制机械手的操作，实现实现机壳的准确定位和自动排列；②采用多模组设计技术，可通过多种夹具匹配设计实现不同机壳的自动装箱；③优化钢带线结构和链板线结构，提升传送可靠性；④通过PLC控制和电磁吸具综合控制技术，实现快速装箱，机壳自动排列速度可达5只/s，完成每层机壳自动排列及运载时间小于40s，完成整件机壳装箱时间为4min，相对人工提升650%以上工作效率。
          揭阳市质量计量监督检测所依据企业标准QJYHBC 1—2019《电机壳全自动生产线》检验项目，对项目成果生产出来的HBC-AMPM-001电机壳全自动包装线进行检测，设备质量符合有关产品要求。结果表明：①电机壳全自动包装线安全防护符合要求；②机壳自动排列速度5只/s；③自动完成整件机壳装箱时间为4min；④自动装箱生产效率为15箱/h；⑤装箱箱损率为0%，装箱漏（少）装率为0%。
           项目成果申请了国家发明专利3件和实用新型专利7件；取得机壳相关实用新型专利授权5件；制订企业标准1项。
          （4）技术的成熟程度，适用范围和安全性
           公司多年来致力于精密微电机壳的研发和自动化生产，为提高制造效率，减少人工成本，本企业首次研发机壳自动装箱设备，其技术和工艺属于国内首创，在国内外行业中具有特色，尚未发现有同型号产品，性能没有可比性，故本产品不能找到相同同类产品比对。采用自动装箱方式后，每条生产线只需1个人工监视操作设备即可，至少可以替代8个人工。传统人工按8个人工计算，以微电机机壳Φ36mm× L50mm为例，每箱装机壳780个，每小时装箱2件，每天10个小时计算，每天工作量为：780*2*10*8＝124800个； 自动装箱按1个人工计算，以微电机机壳Φ36mm× L50mm为例，每箱装机壳780个，4分钟装箱1件，每小时装箱15件，每天10个小时计算，每天工作量为：780*15*10＝117000个；同样的工作量，若采用传统人工方式，每个工人每小时装箱2件，每天10个小时计算，每人每天工作量为：780*2*10＝15600个，每天则需人工：117000/15600=7.5个人工。故采用自动装箱方式，相对传统人工装箱方式，同样的工作量可节省6.5个人工，故工作效率约提升650%，每条生产线每年可创造经济效益39万元。
         （5）应用情况及存在的问题
          项目成果最终应用于揭阳市汇宝昌电器有限公司的精密微电机壳制造包装工艺中，已做出示范性应用，并在余姚市荣兴电机有限公司、余姚市雀辉电机制造有限公司、佛山市顺德龙佳微电机有限公司等得到充分的实验和验证，满足了用户应用要求。自动装箱设备作为微电机制造包装的主要设备，由于属于国内首创，目前仍存在智能化不高的不足，技术研发有待进一步深入。
          
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