六轴机器人嵌件成型自动化在精密齿轮制造中的应用：名力最新案例研究

在名力精密，自动化不仅仅是将零件从一个工位移动到另一个工位。我们最新的精密齿轮嵌件注塑自动化项目结合了六轴工业机器人、自动嵌件送料系统、定制设计的精密夹具以及定位验证技术，从而确保在注塑成型过程中嵌件放置的一致性和可重复性。

该集成系统是针对精密齿轮应用的特定需求而开发的，它展示了如何将机器人操作、模具工程和过程控制相结合，从而减少人工干预并提高制造一致性。而这套机器人背后的技术，正是名力自1983年以来一直坚持的：自主研发的精密模具工程和精密注塑成型，至今已制造超过5000套精密模具，其中包括1000多套嵌件注塑模具。

项目概览

应用	带模压嵌件的精密塑料齿轮
过程	注塑成型
机器人	六轴工业机器人，配备专用夹具
插入式进给	自动振动送料系统
固定装置	定制设计的精密夹具
质量控制	自动定位和放置验证
嵌件	名力公司自主设计制造的精密嵌件模具
质量体系	IATF 16949认证

观看自动化精密齿轮嵌件成型过程

在我们的最新工厂视频中，您可以看到自动送料、机器人取放动作、夹具对准和模具装载顺序。

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我们的六轴机器人嵌件成型系统工作原理

1. 自动插页送料

振动送料系统负责将各个刀片有序地送至取料位置。这种可控送料方式为机器人装载序列建立了可重复的起始点，并减少了人工搬运刀片的需要。

2. 六轴机器人拾取和搬运

六轴机器人使用专门设计的末端执行器来抓取嵌件并将其在工位之间转移。其多轴运动使其在接近零件、在工作范围内移动以及进入注塑模具时具有灵活性。

3. 精密夹具和刀片对准

定制精密夹具可确保嵌件方向和位置的一致性。夹具几何形状和夹持器设计协同开发，有助于在嵌件到达模腔之前保持对准。

4. 精确定位和放置验证

定位检查已集成到自动化流程中，用于验证嵌件是否正确放置或定位在相应的工位。这些检查有助于在成型循环开始前降低嵌件放置错误的风险。检测方法的选择取决于每个零件的几何形状和质量要求。

5. 机器人模具装载和嵌件注塑成型

模具打开后，机器人将嵌件送入模具的指定位置。机器人操作顺序、模具和注塑设备协同工作，确保嵌件在成型过程中稳固就位。然后，根据已批准的模具和零件设计，将熔融工程塑料围绕嵌件成型。

6. 可重复的自动化生产周期

成型工序完成后，机器人和送料系统为下一个循环做好准备。该系统将送料、搬运、夹具定位和成型整合到一个协调的流程中，旨在以更少的人工操作实现可重复的生产。

基础：自主研发的精密嵌件模具

机器人自动化的稳定性取决于其所搭载的模具的质量。在这个项目中，嵌件模具、成型工艺和自动化单元均由同一团队协同设计，因此嵌件定位特征、型腔精度和机器人运动都符合相同的公差目标。

自 1983 年以来，精密模具制造

已制造5000多个精密模具

1000+嵌件成型模具

±1 μm超精密加工

用于机器人上料的嵌件模具设计

我们的模具工程师专门针对机器人装模设计嵌件定位槽、固定结构、封闭面和夹具间隙。正是这些细节的精准设计，使得机器人能够在每次循环中以相同的方式放置嵌件，避免在模具闭合和注塑过程中出现飞边、嵌件移位或损坏。

超精密工具制造

齿轮腔和镶件座均由我们公司内部使用YASDA超精密加工中心（精度可达±1μm）以及GF AgieCharmilles电火花加工和线切割设备进行加工。所有模具均由我们自主生产，这使我们能够直接控制型腔精度，加快模具试制速度，并更快地调整模具。

齿轮成型工艺工程

工程塑料如POM、PA66、PPS和PEEK在齿厚、齿根和齿轮毂处收缩不均匀。名力公司采用DFM设计审查、Moldflow分析和模具齿廓收缩补偿技术，实现了精确的渐开线几何形状和稳定的齿隙，典型齿轮公差为±0.01 mm，微型齿轮公差可低至±0.005 mm。

齿轮计量与验证

模制齿轮的验证采用双齿面滚动试验和尺寸检测，并辅以我们的计量和CT技术。根据IATF 16949质量体系，大批量生产的工艺能力（CPK）目标值设定为≥1.33。

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为什么自动化在精密齿轮嵌件成型中至关重要

精密齿轮零件对嵌件位置、成型几何形状和装配一致性非常敏感。即使嵌件对准的微小偏差也可能影响成品零件的配合或性能。因此，精密齿轮的自动化嵌件成型不仅仅需要机器人：它还需要精密的模具、可靠的零件输送、稳定的夹持以及经过验证的装载流程。

• 一致的插件方向：自动送料和专用夹具减少了搬运过程中的变化。
• 可重复的机器人模具装载：程序控制的六轴运动支持精确、一致的嵌件转移。
• 减少人工干预：集成自动化有助于减少依赖操作员的操作步骤。
• 工艺可靠性：定位验证有助于在继续操作之前识别错误的插入件位置或放置方式。
• 可扩展的制造方法：可以根据生产量、零件几何形状和质量要求开发定制自动化。

一个工程团队：精密模具、齿轮成型和定制自动化

名力精密将内部精密模具工程、注塑成型、嵌件成型和定制自动化技术融为一体。这种一体化的方法使我们的团队能够在项目初期就考虑模具的安装、嵌件的固定、夹具间隙、工装公差和检测要求等问题。

我们与客户合作，致力于精密塑料齿轮、金属嵌件及其他工程部件的制造，确保其一致性。作为一家获得 IATF 16949 认证的台湾制造商，名力还支持面向汽车行业的质量体系和结构化工艺开发。

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常见问题解答

什么是机器人注塑成型？

机器人嵌件成型技术使用工业机器人将金属或塑料嵌件放入注塑模具中，然后再向嵌件周围注入塑料。这一步骤的自动化取代了人工装载嵌件，并有助于提高每个生产周期内嵌件定位的一致性。

为什么模具设计在自动化嵌件成型中如此重要？

模具决定了嵌件能否在每个循环中以相同的方式定位、固定和包覆成型。精确的嵌件凹槽、固定结构和止回设计可防止飞边和嵌件移位，而精确的型腔和收缩补偿则可确保齿轮几何形状在公差范围内。正因如此，名力公司在自动化生产的同时，也自主设计和制造嵌件模具。

为什么使用六轴机器人而不是手动装料？

六轴机器人可以从多个角度接近模具和夹具，并在每个循环中重复相同的预设动作。这有助于减少操作人员造成的误差，减少模具附近的人工操作，并支持稳定、可重复的生产。

哪些零件适合采用自动化嵌件成型工艺？

对于精密塑料齿轮和其他带有模压金属嵌件的部件，例如轴、衬套或螺纹嵌件，通常会考虑采用自动化嵌件成型，尤其是在嵌件方向和重复性至关重要的情况下。

评估自动化项目需要哪些信息？

请提供您的二维/三维图纸、插件规格、材料要求、预计年产量和自动化目标。我们的工程团队将对零件、模具和工艺进行综合评估，并推荐合适的解决方案。