重复有好的方面也有坏的方面。一方面,这是一个行之有效的方法来学习熟练地执行一项任务。另一方面,它会导致身体问题,如腕管综合征,以及手、臂、腿和背部的严重关节炎。

装配线工作人员了解过度重复动作的负面后果。幸运的是,设备供应商也可以进行各种工具平衡器和支持武器,可以提高工人人体工程学,并抵消执行重复性任务的缺点。

“过去,只有大家伙在做重复性的工作,”AIMCO Global的业务发展经理肯•马尤(Ken Maio)表示。如今,来自不同文化背景的大大小小的人们都在从事这项工作。工具平衡器和支撑臂不仅帮助他们做得好,而且舒适和安全。”

AIMCO自20世纪70年代以来一直销售平衡器和臂架,作为电动工具和测量设备的配件。该供应商最新的支撑臂包括一个碳纤维制成的更容易移动的支撑臂,以及一个在接头处带有编码器的支撑臂,该支撑臂可单独使用控制器或PC机和专业软件进行操作。

FlexArm还提供了一个碳纤维手臂,以及一个称为AR40的铰接模型。去年,一家非公路设备制造商在两条装配线上安装了24个AR40臂,以帮助工人更符合人体工程学地进行营养运动。FlexArm的人体工程学销售经理jeffdauterman说,事实证明,FlexArm的机械臂比制造商一直使用的气动平衡臂生产效率更高。这些武器最初也必须加以改进和定期维护。

根据设备供应商,支持手臂是一种不断发展的配件,而平衡症仍然是更简单的,但仍然可靠,商品。每个产品具有特定目的,在工作站或装配线上提供必要的益处。

重量问题解决

工具平衡器有助于减少疲劳,提高安全性,使工人更容易提起和移动工具在他们的工作空间。平衡器有几种类型,弹簧和零重力是最流行的。

推荐弹簧平衡器用于像气动和电动螺丝刀这样的轻质组装工具。零重力平衡器对于大型冲击和脉冲工具更好。

弹簧平衡器,也称为牵引器,具有弹簧加载的钢丝卷轴,该卷轴在工具上施加向上的力,以便在不使用时将其抬起并脱离方式。将卷轴夹在工具上,然后通过单独的气动脐带供电,并将部分地从卷轴部分或一直取向卷轴。

空气弹簧平衡器具有气动软管卷轴而不是电线。这种软管直接连接到工具,并在卷绕器中卷绕并在牵开器中展开时支撑它。

钢丝卷收器允许快速更换工具,只要脐带缆不妨碍。脐带缆还可以限制钢丝卷筒的移动距离。相反,软管卷盘允许操作员充分利用系统的额定行驶距离。

软管卷轴的缺点通常具有笨重的觉得可以打扰不断将其拉下来并让它走向的运营商。软管卷轴还提供更少的灵活性,因为它们只能与气动工具一起使用,并将其移除以进行维护,需要工具脱离和重新附着。

这两种类型的卷收器安装容易与钩,钩环和夹子。制造商可以将卷收器连接到现有的高架结构或特制装置上。

AIMCO的TW系列弹簧平衡器由12个型号组成。最小的单元TW-00处理1.1到3.3磅的工具,而最大的单元处理132到154磅的工具。

零重力平衡器具有一个张力弹簧,它平衡了工具的重量,因此可以将工具固定在操作员释放工具的准确位置。通过将工具悬挂在半空中,平衡器消除了操作员伸手取回工具的需要。

如果该工具仅用于工作站的许多操作中的一种,那么其好处是有限的。但是,如果操作者需要用一个工具来安装多个紧固件,那么立即且舒适地将其放在手边是一个很大的人体工程学优势。Mountz Inc.的MZ系列零重力平衡器包括15种型号,冲程从19英寸到82英寸,重量从1.1磅到264磅。

零重力空气平衡器包括用于空气动力工具的气动软管。类似于空气弹簧平衡器,软管在卷绕和在平衡器卷轴中展开时支撑工具。

垂直平衡器完全支持工具的重量,专为更大的工作而设计。这些装置借助气动向上和向下移动
通常使用高架轨道系统在工件上来回移动。

无论平衡器类型如何,操作员都需要确保其重量容量与适用工具的重量容量相匹配。忽视这一准则可能会导致问题。

“操作人员经常误用平衡器,因为他们使用的工具与平衡器的容量不匹配,”Maio指出。“过重的工具通常不会缩回,而过轻的工具可能会过度旋转,很难拉下来。”

Maio表示,申请的最佳平衡器是需要最少数工人努力的平衡器。例如,需要操作员每分钟延伸和放下工具的设置,例如,涉及额外运动并降低生产率的操作。

反应还原

减轻刀具重量是减少操作员疲劳的一种方法。另一种方法是极大地限制装配工反复吸收的刀具扭矩反作用力。扭矩反作用臂提供了这两个好处。

根据该模型,额定臂额定电动臂吸收10至7,500牛特扭矩,每个扭矩从空气和电动螺丝刀,营养器,打扰器和手钻。每个臂设计成线性,伸缩或铰接方式移动。

Mountz公司的技术应用专家Dave Cash说:“在过去的15年里,扭力臂变得更小、更轻、更通用、更先进。越来越多的人看到扭力臂同时用于重型和轻型应用,因为它们提高了工人的精确度。同样重要的是,臂向紧固件提供100%的扭矩。”

通常,手臂保持工具保持垂直方向。但是,可以使用适配器,允许操作者将工具水平或以一定角度设置。

无论方向如何,臂总是使工具与紧固件和工件保持对准。这不仅消除了十字螺纹,碎钻头,螺钉头毛刺和不方形紧固件。它还减少了循环时间。

线性臂是单件式单元,其平滑地旋转,并在固定轴上上下行进。伸缩臂移动进出设定距离,并且对于需要用于紧密垂直空间的工具的应用是有效的。许多线性和伸缩臂具有端部夹具,该端夹旋转直线或手枪夹具90度。

去年,FlexArm推出了LR40线性臂,用于紧密空间应用,例如拧紧两个彼此靠近的螺栓。道特曼说,这只手臂的重量为40英尺-磅,可以从8英寸滑入或滑出31.25英寸。它有一个高达10磅的平衡,可以安装在任何四个方向,包括从天花板。

自2009年以来,GCI一直在制造定制碳纤维(CF)扭矩和机械手臂。公司总裁Jeff Golberg声称GCI是该行业唯一提供长达CF武器的供应商。目前,GCI使CF臂高达20英尺长,扭矩额定值为30至7,500牛特。

“因为我们的客户经常需要进行大型车辆组装,他们经常处理占地面积限制的挑战,”戈尔伯格解释说然而,通过我们的长臂,装配工能够将臂安装在一个位置,并且仍然能够完全接触车辆的两侧。”

据Golberg说,GCI用CF做手臂有几个原因。这种材料比钢轻得多,而且更加坚硬,能够更好地维持其人体工程学的好处,延长用户的长度。

GCI的工程总监Todd Gieseke说:“钢臂的重量基本上是碳纤维臂的两倍。”这意味着一个20英尺长的纤维手臂的重量相当于一个10英尺长的钢铁手臂。这额外的10英尺对作业者来说是一个巨大的好处。”

Golberg补充说:“碳纤维的重量和强度优势对制造商来说非常重要,但除非应用需要大型、重型和高扭矩工具,否则不会真正发挥作用。”

GCI服务的行业包括重型设备、汽车、海洋、航空航天、娱乐车辆和材料处理。Golberg指出,客户往往是生产大量产品的制造商,他们的装配线上有20到40个工作站,每个工作站有一个或两个手臂。

铰接臂有一个或多个关节,允许操作员在臂半径内的整个区域使用工具。模型使用可调气动、密封高压弹簧或混合系统来支撑工具的重量。这三种系统的性能都很好,但spring类型的成本更低,更难进行微调。

有几个模型具有两个枢轴点,使工具能够沿X轴和Y轴自由移动。一些供应商甚至将编码器集成在接头中,这样手臂就可以用于引导装配。这些编码器由附近的控制箱跟踪,以帮助操作员在安装紧固件之前将直流工具放置在正确的位置,并按正确的顺序在产品上安装紧固件。

来自Mountz的DPC-Touch POSI控制系统可帮助使用铰接臂的操作员确保每个螺钉都以正确的顺序正确拧紧。系统快速且易于设置,系统兼容直流控制工具,扭矩电动螺丝刀(带有变压器或控制器)和空气工具(移植)。它具有自教学和自动化程序模式,让操作员建立特定的定位公差参数,最低和最长时间的Poka Yoke控件,并保存99个存储点。

由KolverUSA设计的TLS1/CAR铰接式智能手臂额定扭矩为25牛-米,由碳纤维制成。据Kolver的总经理丹·史密斯(Dan Smith)说,一个轴心点编码器和一个线性计量电阻可以可靠地测量所有手臂的长度和角度运动。

“这个系统根据每个应用程序的需要完全控制引导操作员通过‘可接受的’模式,”史密斯说但是,如果操作员没有遵循特定的预编程模式,则驾驶员将被关闭,并且在进入正确位置之前不允许运行。’

Aimco的Acadyne Gen IV Ace Controller提供智能ARM运算符,在单个系统中具有过程可视化。实时数据由位于每个臂关节的编码器捕获,然后在图像上表示
控制器的屏幕上。一旦将紧固件的位置和顺序编入控制器,系统就会对特定的紧固件执行特定的操作。

Maio指出,该控制器不需要外部PC,而是使用自己的集成软件。它适用于该公司所有的连续和不连续驱动换能工具,其扭矩能力从1牛顿米到12000牛顿米。

“制造商经常在工人受伤后来我们这里购买手臂,这是可以理解的,”道特曼说。“但问题是,当客户不恰当地使用该手臂时,尤其是在非自动化、量小的应用中。”

“通常,客户会移除手臂的平衡重,并为手臂配备末端执行器,将其用作拾取和放置零件操纵器。他们不明白的是,改装后的手臂会自行上下弹跳,伤害操作者。力矩反作用臂不是机械臂。两者完全不同。”