气动平衡吊在涂装取件过程的应用

姜海清

（中国重汽集团有限公司部件制造部，山东济南 250220）

0 引言

随着中国制造2025 的逐步推进，制造业自动化、智能化改造的步伐的加速，以及人工成本增加，纯体力工作必将逐渐被其他方式所替代。

1 现状分析

重卡型钢车轮制造业是一个传统、成熟的劳动力密集型制造业企业，短期看，型钢车轮产品有着不可替代性；长远看，由于市场的需要、技术的落后，型钢车轮逐步沦为夕阳产业，将陆续换型。因此目前不适合较大规模重新规划，适合的方式是利用成熟的自动化设施改造提升。实施自动化升级，需要找准切入点。型钢车轮的涂装是一个连续的自动化生产线，目前这个行业的涂装取件都采用人工方式。具体操作为两人将工件举起垂直挂于涂装线专用挂具，下件也是由两人从挂具上取下件并翻转90进行摞放打包。这种方式存在以下问题：以8.5-20 型钢车轮为例，单件重约50 kg，常规涂装线班产约2500 件，每天搬运重量约为125 t，劳动强度较大，操作中容易破坏涂装涂层，影响产品外观质量。

2 辅助装置的设计

2.1 选择合适的成熟设施

气动平衡吊又称助力机械手（图1），具有无重力化，精确直观，操作便捷，安全高效等特点，广泛应用于现代化工业中的物料移载，高频率搬运过程。气动平衡吊巧妙的应用力的平衡原理，使操作者在搬运过程中，只需很小的操作力就可以把重物正确的放到空间中的任何位置。结合车轮产品及涂装线特点，气动平衡吊适用于解决纯人工取件问题。

图1 气动平衡吊

图2 平衡吊主机固定

2.2 方案设计及实施

气动平衡吊主要由3 部分组成，平衡吊主机，抓取夹具及悬挂装置。将其投入实际应用的关键是根据车轮产品的特点设计抓取夹具，结合厂房空间及涂装线取件区域安装悬挂装置。

（1）悬挂装置（图2）。利用厂房顶部钢结构固定平衡滑道，覆盖整个取件区域，平衡吊主机安装在滑道上，实现小空间内灵活移动。

（2）抓取夹具设计为纯机械结构，无电气化设施。考虑到抓取过程中不能与挂具及悬链存在干涉，要适用于不同种类车轮产品。结合车轮产品自身的特点，设计2个可以自由伸展的抓手（图3），抓手采用旋转轴的方式。2 个抓手抓取车轮通风孔处将车轮从挂具上垂直取下，并且依靠车轮产品的重力实现90翻转（图4）。

3 验证效果及产生的效益

该设计操作灵活、简便，短期就能熟练运用，能够从根本上解决问题。基本无需维修投入；投用后，实现单班减员4 人，每年节省人工成本约20 万元；杜绝了取件摞放过程中磕碰造成的涂装缺陷问题。

图3 抓手

图4 抓取后自动翻转

4 结束语

通过小改的案例，将成熟的自动化技术应用在劳动强度大、技术落后的行业中，可以提高对自动化的认知，培养使用自动化改造现状的能力。