冲压机械手在加工产品过程中需要注意哪些事项？

在冲压机械手加工产品过程中，需从安全防护、工艺参数、设备状态、产品质量等多维度进行管控，避免因操作不当导致设备故障、产品不良或安全事故。以下是分场景的注意事项及操作规范：

一、生产前准备阶段

1. 工艺文件与参数确认

核对《冲压工艺卡》与实际生产需求，重点确认：

模具型号（如冲压件料厚 0.8mm 对应模具 R 角半径 1.2mm）；

机械手运动轨迹（取料点 X=100mm/Y=200mm，放料点 X=500mm/Y=300mm）；

伺服参数（X 轴加速度 1.5G，最大速度 1.2m/s），参数错误会导致取放料碰撞模具（如速度过快时冲击模具刃口）。

试运行 3 次空循环，观察机械手各轴运行是否平顺，关节处无异常振动（振幅≤0.1mm），听到 “咯噔” 声需立即停机检查齿轮啮合间隙（标准≤0.05mm）。

2. 模具与夹具安装检查

模具安装时用水平仪（精度 0.02mm/m）校准上模平面，平面度偏差超过 0.03mm 需加垫片调整，否则冲压时会导致零件翘曲；

夹具夹爪与工件接触部位需粘贴防滑硅胶垫（厚度 1mm，硬度 Shore A 60），防止抓取时工件打滑（打滑会导致定位偏移超 0.1mm），夹爪开合行程需比工件尺寸大 2-3mm（如工件宽 50mm，夹爪张开至 53mm）。

二、生产过程控制

1. 实时运行监控

视觉系统：每批次首件需通过工业相机（分辨率 2048×1536）检测工件定位，偏差超过 0.2mm 时自动触发报警，系统会自动修正机械手坐标（如 X 轴偏移 + 0.3mm，则发送 - 0.3mm 补偿指令）；

压力监测：夹具压力传感器实时显示抓取力（标准值 3-5kg），低于 3kg 时报警并停止动作（防止工件掉落砸伤模具），高于 5kg 可能损坏工件表面（如铝合金件出现压痕）。

2. 异常情况处理

卡料报警：当冲压机滑块下行超行程（如设定下死点 100mm，实际到达 95mm 未停止），机械手需立即执行 “急退程序”（X/Y 轴以最大加速度退回安全位置，距离模具 500mm 以上），同时关闭送料机构；

传感器误报：若光电传感器误检测到工件（实际无料时指示灯亮），需在 30 秒内手动复位，连续 3 次误报需检查传感器镜头是否积尘（用无尘布蘸乙醇擦拭）或调整检测阈值（灵敏度从 80% 调至 60%）。

三、安全防护要点

1. 人机隔离与联锁

设备运行时安全门必须关闭（门磁开关信号接入 PLC，开门时立即停机），安全门玻璃需为防爆型（抗冲击强度≥50J），防止冲压飞溅物伤人；

急停按钮需符合 ISO 13850 标准，红色蘑菇头设计，按下响应时间≤0.5 秒，周围 1 米内无遮挡物，便于紧急情况下操作。

2. 防碰撞保护

机械手各轴极限位置安装缓冲器（液压式，吸收能量≥500J），当运动超程时缓冲器先接触限位块，避免刚性碰撞损坏伺服电机；

模具区域设置激光扫描仪（检测范围 0-3 米，分辨率 0.5°），当人体进入危险区域（距离模具 2 米内），系统自动切换为低速模式（速度降至 0.3m/s），10 秒内未离开则停机。

四、产品质量管控

1. 首件与巡检要求

首件需全尺寸检测（用三坐标测量机，精度 ±0.01mm），重点检查：

孔位间距（图纸要求 100±0.1mm，实测需在 99.9-100.1mm 之间）；

翻边高度（标准 10mm，偏差≤±0.2mm），机械手放料位置偏差会导致翻边高度超差；

每小时随机抽检 5 件，用通止规检测关键尺寸（如孔径 φ10mm，通规 φ9.98mm 通过，止规 φ10.02mm 不通过），发现连续 2 件不合格时需暂停生产，校准机械手定位（重复定位精度≤0.03mm）。

2. 废料与油污处理

机械手运行路径下方需设置废料滑槽（倾斜角度≥30°），防止废料堆积干涉运动（如铁屑卡住滑块导轨，导致运行阻力增大 50%）；

冲压油雾需通过集气罩（捕集效率≥90%）收集，避免油污附着在夹爪上（油污会使抓取摩擦力下降 40%，导致工件掉落），建议每班次用清洁剂（pH 值 7-8 中性）擦拭夹爪表面。

五、突发故障应急处理

1. 伺服电机过载

当驱动器显示 “AL-06” 过载报警时，立即检查：

机械负载是否超限（如抓取 10kg 工件时实际重量 15kg），需更换更大规格伺服电机（额定负载≥120% 实际负载）；

丝杠螺母是否卡死（手推滑块阻力≥50N 时需拆卸清洗，更换润滑脂），卡死会导致电机电流超过额定值 200%。

2. 气源中断处理

气源压力低于 0.4MPa 时，机械手需执行 “保压抓取” 程序：利用储气罐余压（标准储气罐容量 5L，可维持 3 次抓取动作），将工件放回指定安全位置，同时报警提示 “气压不足”，并关闭冲压机离合器。

六、生产结束后操作

1. 设备状态复位

关闭冲压机主电源后，机械手需移动至原点位置（坐标 X=0/Y=0/Z=100mm），各轴伺服电机断电，防止待机时误动作；

夹具夹爪张开至最大行程（如最大张开 100mm），避免长期闭合导致弹簧疲劳（弹簧自由长度衰减超过 5% 时需更换）。

2. 现场 5S 管理

用磁吸工具清理工作台上铁屑（残留铁屑可能划伤模具表面，粗糙度从 Ra1.6μm 恶化为 Ra3.2μm）；

填写《生产记录表》，记录生产数量（如当日生产 5000 件）、设备运行时间（累计运行 7.5 小时）、异常情况（如 14:30 分夹爪气缸漏气，更换 O 型圈后恢复）。

关键风险点警示

禁止在机械手运行时伸手调整模具（曾有案例因误触导致手指被压伤），必须停机并锁定冲压机滑块（用安全栓插入滑块孔）；

当发现机械手定位精度突然下降（如连续 3 个工件孔位偏移超 0.5mm），需立即停止生产，可能是减速机齿轮磨损（背隙超过 0.1° 时必须更换），未及时处理会导致模具报废（维修成本超 10 万元）；

潮湿环境下（湿度＞85% RH）生产时，需每小时检查电气柜除湿器（确保温度比环境高 5-10℃），防止电路板受潮短路（短路会导致 PLC 程序丢失，需重新下载程序并校准原点）。

通过严格执行上述注意事项，可使冲压机械手生产良率稳定在 99.5% 以上，设备综合效率（OEE）提升至 85%，同时降低操作人员安全风险。