基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計

閆 磊

（寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

0 引言

該文通過對手機殼去披鋒工裝設(shè)計的介紹，了解現(xiàn)階段手機殼去披鋒工裝設(shè)計操作所存在的主要問題，明確了現(xiàn)階段推進基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的重要性，以及現(xiàn)階段基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的主要內(nèi)容。

1 手機殼去披鋒工裝設(shè)計

1.1 披鋒的含義

在塑膠行業(yè)中也把毛邊、飛邊、溢邊稱為披鋒。其通常出現(xiàn)在模具分型面上，是由于材料的流動性、模具結(jié)構(gòu)的缺陷以及成型工藝不適當(dāng)造成的。因此，披鋒的出現(xiàn)大多是與手機殼本身的材料質(zhì)地有關(guān)。由于現(xiàn)階段大多數(shù)手機殼的材料制作都是由塑料制成，因此手機殼披鋒問題也較為常見。

1.2 手機殼去披鋒的主要流程

手機殼去披鋒是1 項專業(yè)性的工作，在正式去披鋒作業(yè)前，要注意以下幾點：1） 需要了解產(chǎn)品制作的主要要素，根據(jù)工作的要素特征來進行布置和操作。2） 需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行工作，在保證完成工作精準(zhǔn)度的同時，按照安全準(zhǔn)則要求，約束自身的操作行為，防止在手機殼去披鋒的工作中出現(xiàn)失誤[1]。

2 現(xiàn)階段手機殼去披鋒工裝設(shè)計操作所存在的主要問題

2.1 傳統(tǒng)手機殼去披鋒操作效率低，無法保證手機殼的產(chǎn)品質(zhì)量

傳統(tǒng)手機殼去披鋒工序效率較低，采用人工的方式開展工作，因此，手機殼去披鋒的質(zhì)量和效果得不到相應(yīng)的保障，在一定程度上就影響了手機殼去披鋒的效率。不同的操作人員在進行去披鋒工序操作時，會受到自身主觀因素的影響，在實際操作的熟練程度和完工效果程度都有所差異。因此，操作人員的主觀因素在一定程度上也會影響手機殼去披鋒工序的整體操作效果。

此外，部分手機殼在進行去披鋒操作后，仍舊存在著細(xì)微的缺陷和不足，相關(guān)操作人員無法通過肉眼識別局部的缺陷和不足，也就無法及時地采取措施進行彌補和修復(fù)。存在瑕疵和缺陷的產(chǎn)品較多，需要進行修補和返工的零件手機殼數(shù)量也會增加。長此以往，就會影響手機殼去披鋒操作的整體進度，進而會加大操作人員的工作量，影響手機殼去披鋒制造工序的整體進展。

2.2 進行手機殼去披鋒操作時，會有潛在的安全隱患

在具體的操作環(huán)節(jié)中，由于疏忽和不細(xì)心，部分操作人員沒有及時的按照安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來約束自身的行為，很有可能會引發(fā)一系列后果。

此外，在進行手機殼去披鋒操作時，人工操作無法保證產(chǎn)品的一致性和高度的重復(fù)性[2]。由于操作人員自身的原因，會影響到產(chǎn)品的實際操作質(zhì)量和操作效果。當(dāng)前企業(yè)對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，人工操作就無法滿足現(xiàn)階段的實際需求。在高強度的作業(yè)下，操作人員會承受較大的壓力，也會影響到實際的工作狀態(tài)，進而影響到手機殼去披鋒操作的進程和質(zhì)量效果。長此以往，就會影響手機殼的使用質(zhì)量和產(chǎn)品的最終效果，為用戶的使用帶來一定的影響。

2.3 人工手機殼去披鋒速度較慢，會影響人體的身心健康

在推進基于工業(yè)機器人的去披鋒操作過程中，部分企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的人工去披鋒操作方式。該方式在實際的操作過程中，存在許多缺陷：1） 勞動的生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度較低。當(dāng)采用人工的方式時，，其產(chǎn)品實際操作的精度就會受到相應(yīng)的影響。2） 在追趕整體操作進度的過程當(dāng)中，很有可能存在忽視產(chǎn)品實際質(zhì)量的現(xiàn)象，進而會影響到手機殼最終的成效。3） 當(dāng)相關(guān)操作人員進行手機殼去披鋒操作時，處在1 個相對密閉的環(huán)境中。因為操作時會使用大型器械，所以會產(chǎn)生飛沫和飛絮。而這些漂浮的顆粒和氣體，會給人體的安全健康帶來影響，長期處在該環(huán)境中，會危害相關(guān)工作人員的身體健康。4） 手機殼去披鋒操作所使用的大型器具的噪聲污染和噪聲程度，都會嚴(yán)重威脅人體的健康。由此可看出，當(dāng)前在推進基于工業(yè)機器人的手機殼

去披鋒操作是極其關(guān)鍵和重要的。

3 現(xiàn)階段推進基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的重要性

3.1 滿足當(dāng)前生產(chǎn)工作的需要，提升手機殼產(chǎn)品的整體質(zhì)量

針對目前人工手機殼去披鋒操作流程所存在的主要問題可以看出，在現(xiàn)階段推進基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工序設(shè)計工作是十分必要的。很多實際情況都體現(xiàn)了傳統(tǒng)手機殼去披鋒操作的缺陷以及基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的優(yōu)勢。因此，在現(xiàn)階段推進基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計有利于提升手機殼產(chǎn)品的整體效果和整體質(zhì)量，通過改善手機殼去披鋒的操作工序，可以進一步滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)設(shè)計需要，設(shè)計出符合安全標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的手機殼[3]。

針對傳統(tǒng)手機殼去披鋒操作所存在的不足，可以有針對性地予以解決和處理。在實際的操作過程中，工業(yè)機器人的操作速度以及操作效果都比人工手機殼去披鋒操作具有更明顯的優(yōu)勢。隨著手機殼加工數(shù)量的劇增，對于手機殼操作的速度和效率也有了更高的要求。基于這樣的大背景下，采用工業(yè)機器人手機殼去披鋒的操作，是符合現(xiàn)階段生產(chǎn)趨勢的必要舉措。在完善當(dāng)前手機殼去披鋒操作工序的同時，也推動了整體手機殼市場的發(fā)展。

3.2 進一步擴寬生產(chǎn)制造市場，提高手機殼去披鋒操作的總體效率

通過完善傳統(tǒng)手機殼去披鋒操作的工序流程，創(chuàng)新傳統(tǒng)手機殼去披鋒操作的具體步驟，可以加大手機殼設(shè)計制造的整體品質(zhì)，進一步擴寬當(dāng)前的生產(chǎn)制造市場，讓手機殼的發(fā)展具備更多的可能性。在基于工業(yè)機器人的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)手機殼去披鋒操作的機械化和一體化，充分利用工業(yè)機器人進行手機殼去披鋒操作的優(yōu)勢更好地應(yīng)對當(dāng)前對手機殼的需求和要求。

此外，基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒操作流程。能夠在一定程度上提高手機殼去披鋒操作的總體效率，呈現(xiàn)高效率、高精度的優(yōu)勢[4]。在保證產(chǎn)品效率的同時，還增強了手機殼去披鋒操作的安全性能，大大降低了在實際操作環(huán)節(jié)中的安全隱患，也可以幫助相關(guān)操作人員減少不必要的安全威脅。通過減少相關(guān)操作人員的數(shù)量，并用工業(yè)機器人來替代，在保證效率的同時，也在一定程度上保證了人員的安全，進而會增強手機殼制造廠的整體效益。通過完善具體操作步驟，不斷形成1 套完整而系統(tǒng)的體系，充分彰顯了自動化和機械化的優(yōu)勢。

3.3 提高了生產(chǎn)加工的精度，節(jié)約了人工成本

針對人工打磨手機殼所存在的一系列問題，設(shè)計了基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝的設(shè)計理念，是針對當(dāng)前問題所采取的一項關(guān)鍵舉措。結(jié)合基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝的整體設(shè)計理念，為后續(xù)的手機殼去披鋒工作奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。大大提高了生產(chǎn)加工的精準(zhǔn)度，對手機殼去披鋒工序來說，工作的精準(zhǔn)度是十分重要的，它會影響到手機殼的最終成效和客戶的實際使用體驗。因此，現(xiàn)階段采用基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工藝操作，是貼合手機殼操作需求的創(chuàng)新突破。在一定程度上節(jié)約了人工成本，縮短了加工時間，通過減少相應(yīng)的操作人員并配備專業(yè)化的工業(yè)機器人進行操作，在精度和準(zhǔn)確度方面都有了較高的保障；也提高了整體的加工速度，縮短了加工時間。提高行業(yè)的整體效率對手機殼加工廠來說是十分有益的。其安全可靠的性能在手機殼去披鋒操作工藝中也是十分重要的。基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工藝操作，嚴(yán)格貫徹了安全、可靠性能的要求。

4 現(xiàn)階段基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的主要內(nèi)容

4.1 總體方案設(shè)計

工業(yè)機器人手機殼去披鋒工序是現(xiàn)代手機殼生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分，在推進基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計的過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定的工序開展進行，操作工序主要是由上料工序、去披鋒工序以及下道工序組成，而在具體的操作環(huán)節(jié)中，就包括手機殼的放置、定位、夾取、運輸、去披鋒和下料等子工序[5]。工業(yè)機器人手機殼去披鋒工序的設(shè)備非標(biāo)自動化加工設(shè)備，在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照總體方案進行，如圖1 所示。

圖1 整體示意圖

由圖1 可以看出，基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒工裝設(shè)計，可以自動化完成手機殼去披鋒工作。將手機殼放置于工作臺，在識別的過程中，能夠精準(zhǔn)地識別出光滑面與鋒面。其在實際運行過程中并不是完全脫離了人工的輔助和操作，而是由人工將轉(zhuǎn)盤夾具及里面的物料放置于箱體的卡槽上；再由箱體的電動機轉(zhuǎn)動夾盤，同時箱體的上臂夾取手機殼運送至指定的位置，在指定的卡槽內(nèi)部進行去披鋒的工作。去披鋒工作完成后，將其放置在左側(cè)下料機構(gòu)的轉(zhuǎn)盤夾具中，人工或機械取出轉(zhuǎn)盤物料。因此，在該過程中，人工操作僅是起到了輔助的作用。技術(shù)性能的操作主要是由工業(yè)機器人來進行操作，在該過程中，人工和工業(yè)機器人之間做到了良好的配合和協(xié)助，大大提高了整體的效率。在有限的時間里，保質(zhì)保量地完成了手機殼去披鋒操作工藝。

4.2 主要部件的設(shè)計

4.2.1 右側(cè)上料機構(gòu)的設(shè)計

上料機構(gòu)是工業(yè)機器人手機殼去披鋒工裝的主要組成機構(gòu)，也是運動量最多、設(shè)計最為復(fù)雜的機構(gòu)。上料機構(gòu)是由模組臂x軸、模組臂y軸、轉(zhuǎn)盤夾具、電機、氣爪以及箱體等一系列標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件組成，如圖2 所示。

圖2 右側(cè)上料機構(gòu)

工序主要步驟是由人工或者是機械上料，將裝料轉(zhuǎn)盤放置在箱體的固定位置，留氣爪抓取手機殼，再利用帶動作用將其放置在定位凸臺，并由工業(yè)機器人吸取手機殼進行去披鋒操作[6]。氣爪抓取手機殼，由模組臂x軸和模組臂y軸帶動將其放置在定位凸臺。在整個環(huán)節(jié)中，由工業(yè)機器人吸取手機殼進行去披鋒工序。右側(cè)上料機構(gòu)的設(shè)計，還突出了標(biāo)示的節(jié)點位置和圓弧角位置的功能，并使用不同型號的銼刀進行基礎(chǔ)的修復(fù)和操作。在內(nèi)外周邊凸起處和凸出角度進行操作。在該操作過程中，對關(guān)鍵部位的標(biāo)點要做到精準(zhǔn)，且所使用的行銼刀的型號要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保證型號規(guī)格的統(tǒng)一。相關(guān)的模具和銜接部件，也必須符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2 中間去披鋒機構(gòu)設(shè)計

在完成了上料機構(gòu)的設(shè)計之后，下一步就是對中間去披鋒機構(gòu)的設(shè)計，該部分是工裝的核心部分。主要是由小型的機器人、機器人底座、箱體、去披鋒機以及工業(yè)風(fēng)扇等一系列非標(biāo)準(zhǔn)件組成，如圖3 所示。

對中間去披鋒機構(gòu)的設(shè)計具有獨特的工作原理。主要是進行手機殼的去表面、去外能、去內(nèi)表面、去棱面4 道去披鋒工序，因此在該工序中，主要完成的是核心部分的工作。在該操作中，需要保證在使用銼刀和單面刮刀時掌握好相關(guān)的力度和彎曲度，不可以在操作中損傷到手機殼本身，以免影響手機殼的正常使用。使用刮刀的過程中要保證刀口處處于光滑的狀態(tài)，不能出現(xiàn)有披鋒以及刮不到位的現(xiàn)象。該步驟的處是上一環(huán)節(jié)的銜接，必須要做到精準(zhǔn)，為后續(xù)的工作奠定基礎(chǔ)。通過遵循特有的工作流程來進行一系列的操作，并用工業(yè)風(fēng)扇去除其表面的灰塵，再用聚塵鈑金將灰塵排除。

4.2.3 左側(cè)下料機構(gòu)設(shè)計

下料機構(gòu)是工業(yè)機器人手機殼去披鋒的最后1 道工序機構(gòu)，當(dāng)工業(yè)機器人處理完相關(guān)的步驟之后，需將手機殼放置在下料機構(gòu)中。下料機構(gòu)裝置較為簡單，主要是由箱體、夾具和電機3 個部分構(gòu)成，如圖4 所示。

圖3 中間去披鋒機構(gòu)

圖4 左側(cè)下料機構(gòu)

在下料裝置的整體運行過程相比于前2 個步驟工序來說，其操作較為簡單，主要是完成最后的收尾工作中。在最后收尾工作，首先檢查產(chǎn)品是否存在變形、刮花或者銼刀不到位的現(xiàn)象；其次，檢查產(chǎn)品是否有漏錯的節(jié)點，或存在漏刮的披鋒，當(dāng)出現(xiàn)漏刮的現(xiàn)象時，需要采用小銼刀對產(chǎn)品進行局部的修整。在使用銼刀的過程中一定要掌握好力度，保證采用的銼刀型號是符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，型號的

不同會影響整體的修整品質(zhì)；最后，相關(guān)人員對檢查產(chǎn)品并將完成去披鋒的貨品放在貨架上，等待進行下一道工序。結(jié)合工業(yè)機器人手機殼去披鋒工序的總體設(shè)計步驟可以看出，它與其他去披鋒工藝的流程步驟是吻合的，因此，其設(shè)計理念應(yīng)該與實際情況相符，才能夠滿足真正的生產(chǎn)需求。

4.3 關(guān)鍵部件的設(shè)計

4.3.1 去披鋒裝置

在設(shè)計的環(huán)節(jié)，應(yīng)該格外重視對關(guān)鍵零部件的設(shè)計去披鋒裝置。去披鋒工序由去外表面皮、去外棱角、去內(nèi)表面以及去內(nèi)棱角4 道子工序組成。不同工序使用不同型號的去披鋒機，每種去披鋒機僅在刀口部分存在差異。此外，披鋒機由與其對應(yīng)的夾具和底座固定在安裝板上。工序1和工序2 之間的間隔距離為80 mm，工序2 和工序3 之間的間隔距離為100 mm，整個設(shè)計留有足夠的距離供工序之間進行切換。

4.3.2 轉(zhuǎn)盤夾具

第2個關(guān)鍵部件就是轉(zhuǎn)盤夾具。轉(zhuǎn)盤夾具是用來定位、盛放手機殼的金屬物料盤。由物料轉(zhuǎn)盤和定位槽組成。2 種零件均采用2A12進行加工制造。2A12 是1種Al-Cu-Mg 合金。綜合性能良好，是硬度最大的硬鋁金屬材料。具有良好的焊接性能，可以通過高溫?zé)崽幚砀淖兤渚C合性能，它的抗腐蝕性較低，需要通過陽極氧化處理、涂漆或采用表面鍍錫的方法加強其抗腐蝕的能力。

5 結(jié)語

手機殼去披鋒工序是在手機殼加工生產(chǎn)中必不可少的一道工序，而在現(xiàn)代的生產(chǎn)過程當(dāng)中，仍然存在采用人工方式進行手機殼去披鋒的操作工序。目前人工手機殼去披鋒操作的效率低、質(zhì)量差以及一致性差等問題，已引發(fā)了許多手機殼制造廠的關(guān)注。在該環(huán)境背景下，基于工業(yè)機器人的手機殼去披鋒操作，將提升和完善當(dāng)前手機殼去披鋒操作流程的一系列工作質(zhì)量。