基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)

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(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的介紹，了解現(xiàn)階段手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)操作所存在的主要問題，明確了現(xiàn)階段推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的重要性，以及現(xiàn)階段基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

1 手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)

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(dòng)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(jī)殼本身的材料質(zhì)地有關(guān)。由于現(xiàn)階段大多數(shù)手機(jī)殼的材料制作都是由塑料制成，因此手機(jī)殼披鋒問題也較為常見。

1.2 手機(jī)殼去披鋒的主要流程

手機(jī)殼去披鋒是1 項(xiàng)專業(yè)性的工作，在正式去披鋒作業(yè)前，要注意以下幾點(diǎn)：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(jìn)行布置和操作。2） 需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，在保證完成工作精準(zhǔn)度的同時(shí)，按照安全準(zhǔn)則要求，約束自身的操作行為，防止在手機(jī)殼去披鋒的工作中出現(xiàn)失誤[1]。

2 現(xiàn)階段手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)操作所存在的主要問題

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

傳統(tǒng)手機(jī)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(jī)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(jī)殼去披鋒的效率。不同的操作人員在進(jìn)行去披鋒工序操作時(shí)，會(huì)受到自身主觀因素的影響，在實(shí)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(huì)影響手機(jī)殼去披鋒工序的整體操作效果。

此外，部分手機(jī)殼在進(jìn)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(shí)別局部的缺陷和不足，也就無法及時(shí)地采取措施進(jìn)行彌補(bǔ)和修復(fù)。存在瑕疵和缺陷的產(chǎn)品較多，需要進(jìn)行修補(bǔ)和返工的零件手機(jī)殼數(shù)量也會(huì)增加。長此以往，就會(huì)影響手機(jī)殼去披鋒操作的整體進(jìn)度，進(jìn)而會(huì)加大操作人員的工作量，影響手機(jī)殼去披鋒制造工序的整體進(jìn)展。

2.2 進(jìn)行手機(jī)殼去披鋒操作時(shí)，會(huì)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(shí)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(huì)引發(fā)一系列后果。

此外，在進(jìn)行手機(jī)殼去披鋒操作時(shí)，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(huì)影響到產(chǎn)品的實(shí)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(shí)際需求。在高強(qiáng)度的作業(yè)下，操作人員會(huì)承受較大的壓力，也會(huì)影響到實(shí)際的工作狀態(tài)，進(jìn)而影響到手機(jī)殼去披鋒操作的進(jìn)程和質(zhì)量效果。長此以往，就會(huì)影響手機(jī)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(jī)殼去披鋒速度較慢，會(huì)影響人體的身心健康

在推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)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(shí)際的操作過程中，存在許多缺陷：1） 勞動(dòng)的生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度較低。當(dāng)采用人工的方式時(shí)，，其產(chǎn)品實(shí)際操作的精度就會(huì)受到相應(yīng)的影響。2） 在追趕整體操作進(jìn)度的過程當(dāng)中，很有可能存在忽視產(chǎn)品實(shí)際質(zhì)量的現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)影響到手機(jī)殼最終的成效。3） 當(dāng)相關(guān)操作人員進(jìn)行手機(jī)殼去披鋒操作時(shí)，處在1 個(gè)相對密閉的環(huán)境中。因?yàn)椴僮鲿r(shí)會(huì)使用大型器械，所以會(huì)產(chǎn)生飛沫和飛絮。而這些漂浮的顆粒和氣體，會(huì)給人體的安全健康帶來影響，長期處在該環(huán)境中，會(huì)危害相關(guān)工作人員的身體健康。4） 手機(jī)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(huì)嚴(yán)重威脅人體的健康。由此可看出，當(dāng)前在推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼

去披鋒操作是極其關(guān)鍵和重要的。

3 現(xiàn)階段推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的重要性

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

針對目前人工手機(jī)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(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工序設(shè)計(jì)工作是十分必要的。很多實(shí)際情況都體現(xiàn)了傳統(tǒng)手機(jī)殼去披鋒操作的缺陷以及基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。因此，在現(xiàn)階段推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)有利于提升手機(jī)殼產(chǎn)品的整體效果和整體質(zhì)量，通過改善手機(jī)殼去披鋒的操作工序，可以進(jìn)一步滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要，設(shè)計(jì)出符合安全標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)殼[3]。

針對傳統(tǒng)手機(jī)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(shí)際的操作過程中，工業(yè)機(jī)器人的操作速度以及操作效果都比人工手機(jī)殼去披鋒操作具有更明顯的優(yōu)勢。隨著手機(jī)殼加工數(shù)量的劇增，對于手機(jī)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(jī)器人手機(jī)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(jī)殼去披鋒操作工序的同時(shí)，也推動(dòng)了整體手機(jī)殼市場的發(fā)展。

3.2 進(jìn)一步擴(kuò)寬生產(chǎn)制造市場，提高手機(jī)殼去披鋒操作的總體效率

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

此外，基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒操作流程。能夠在一定程度上提高手機(jī)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(shí)，還增強(qiáng)了手機(jī)殼去披鋒操作的安全性能，大大降低了在實(shí)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(jī)器人來替代，在保證效率的同時(shí)，也在一定程度上保證了人員的安全，進(jìn)而會(huì)增強(qiáng)手機(jī)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(dòng)化和機(jī)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(jī)殼所存在的一系列問題，設(shè)計(jì)了基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝的設(shè)計(jì)理念，是針對當(dāng)前問題所采取的一項(xiàng)關(guān)鍵舉措。結(jié)合基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝的整體設(shè)計(jì)理念，為后續(xù)的手機(jī)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(jī)殼去披鋒工序來說，工作的精準(zhǔn)度是十分重要的，它會(huì)影響到手機(jī)殼的最終成效和客戶的實(shí)際使用體驗(yàn)。因此，現(xiàn)階段采用基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工藝操作，是貼合手機(jī)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(shí)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(jī)器人進(jìn)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(shí)間。提高行業(yè)的整體效率對手機(jī)殼加工廠來說是十分有益的。其安全可靠的性能在手機(jī)殼去披鋒操作工藝中也是十分重要的?；诠I(yè)機(jī)器人的手機(jī)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(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

4.1 總體方案設(shè)計(jì)

工業(yè)機(jī)器人手機(jī)殼去披鋒工序是現(xiàn)代手機(jī)殼生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分，在推進(jìn)基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)的過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定的工序開展進(jìn)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(jī)殼的放置、定位、夾取、運(yùn)輸、去披鋒和下料等子工序[5]。工業(yè)機(jī)器人手機(jī)殼去披鋒工序的設(shè)備非標(biāo)自動(dòng)化加工設(shè)備，在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照總體方案進(jìn)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(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒工裝設(shè)計(jì)，可以自動(dòng)化完成手機(jī)殼去披鋒工作。將手機(jī)殼放置于工作臺(tái)，在識(shí)別的過程中，能夠精準(zhǔn)地識(shí)別出光滑面與鋒面。其在實(shí)際運(yùn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)夾盤，同時(shí)箱體的上臂夾取手機(jī)殼運(yùn)送至指定的位置，在指定的卡槽內(nèi)部進(jìn)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(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤夾具中，人工或機(jī)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(jī)器人來進(jìn)行操作，在該過程中，人工和工業(yè)機(jī)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(shí)間里，保質(zhì)保量地完成了手機(jī)殼去披鋒操作工藝。

4.2 主要部件的設(shè)計(jì)

4.2.1 右側(cè)上料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

上料機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)器人手機(jī)殼去披鋒工裝的主要組成機(jī)構(gòu)，也是運(yùn)動(dòng)量最多、設(shè)計(jì)最為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。上料機(jī)構(gòu)是由模組臂x軸、模組臂y軸、轉(zhuǎn)盤夾具、電機(jī)、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(jī)構(gòu)

工序主要步驟是由人工或者是機(jī)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(jī)殼，再利用帶動(dòng)作用將其放置在定位凸臺(tái)，并由工業(yè)機(jī)器人吸取手機(jī)殼進(jìn)行去披鋒操作[6]。氣爪抓取手機(jī)殼，由模組臂x軸和模組臂y軸帶動(dòng)將其放置在定位凸臺(tái)。在整個(gè)環(huán)節(jié)中，由工業(yè)機(jī)器人吸取手機(jī)殼進(jìn)行去披鋒工序。右側(cè)上料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還突出了標(biāo)示的節(jié)點(diǎn)位置和圓弧角位置的功能，并使用不同型號(hào)的銼刀進(jìn)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(jìn)行操作。在該操作過程中，對關(guān)鍵部位的標(biāo)點(diǎn)要做到精準(zhǔn)，且所使用的行銼刀的型號(hào)要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保證型號(hào)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在完成了上料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)之后，下一步就是對中間去披鋒機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，該部分是工裝的核心部分。主要是由小型的機(jī)器人、機(jī)器人底座、箱體、去披鋒機(jī)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(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有獨(dú)特的工作原理。主要是進(jìn)行手機(jī)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(shí)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(jī)殼本身，以免影響手機(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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

圖3 中間去披鋒機(jī)構(gòu)

圖4 左側(cè)下料機(jī)構(gòu)

在下料裝置的整體運(yùn)行過程相比于前2 個(gè)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(cuò)的節(jié)點(diǎn)，或存在漏刮的披鋒，當(dāng)出現(xiàn)漏刮的現(xiàn)象時(shí)，需要采用小銼刀對產(chǎn)品進(jìn)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(hào)是符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，型號(hào)的

不同會(huì)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(jìn)行下一道工序。結(jié)合工業(yè)機(jī)器人手機(jī)殼去披鋒工序的總體設(shè)計(jì)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(jì)理念應(yīng)該與實(shí)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(jì)

4.3.1 去披鋒裝置

在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，應(yīng)該格外重視對關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)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(hào)的去披鋒機(jī)，每種去披鋒機(jī)僅在刀口部分存在差異。此外，披鋒機(jī)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(gè)設(shè)計(jì)留有足夠的距離供工序之間進(jìn)行切換。

4.3.2 轉(zhuǎn)盤夾具

第2個(gè)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(jī)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(jìn)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(qiáng)其抗腐蝕的能力。

5 結(jié)語

手機(jī)殼去披鋒工序是在手機(jī)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(jìn)行手機(jī)殼去披鋒的操作工序。目前人工手機(jī)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(jī)殼制造廠的關(guān)注。在該環(huán)境背景下，基于工業(yè)機(jī)器人的手機(jī)殼去披鋒操作，將提升和完善當(dāng)前手機(jī)殼去披鋒操作流程的一系列工作質(zhì)量。