在這一背景下，機(jī)器人在鑄造方面的應(yīng)用得到快速發(fā)展，在鑄造各工序的自動化生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用轴及。

下面給大家先看一個鑄造自動化的典型案例。

在地面建立環(huán)形線约落，線上放置兩臺重力鑄造機(jī)塑渤，線外設(shè)置熔煉爐，并依靠工業(yè)機(jī)器人上下料确铛，鑄造機(jī)饱舆、驅(qū)動電機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備巨揪，統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)通訊和數(shù)字化控制稻蒂。機(jī)器人不僅負(fù)責(zé)搬運(yùn)鑄件蒿荤，還進(jìn)行外觀檢測，并輸送到去毛刺和機(jī)加工單元秒牙。

這條凱斯曼（KSM）集團(tuán)建立的鑄造自動化系統(tǒng)禾绊，既減小生產(chǎn)場地面積，又降低勞動強(qiáng)度乍恐，還消除了不安全因素评疗，極大的提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本茵烈。有趣的是百匆，凱斯曼原是德國老牌鑄造企業(yè)，2011年被中信戴卡全資拿下呜投。

工業(yè)機(jī)器人在鑄造工序中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人在鑄造生產(chǎn)的制芯加匈、造型、熔煉仑荐、澆注及清理工序均有廣泛的應(yīng)用雕拼。

1.制芯工序

制芯工序是鑄造工藝中較復(fù)雜的工序，人為影響因素最多粘招，像發(fā)動機(jī)缸體啥寇、缸蓋砂芯，砂芯種類雜洒扎、流程多辑甜，工藝復(fù)雜，同時砂芯重量重驹播，組芯要求精度高蝎业，這些特點(diǎn)就決定了傳統(tǒng)的人工操作完全滿足不了高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)過程谓虽，這就促使機(jī)器人在該工序快速的發(fā)展應(yīng)用捣卵。

以所生產(chǎn)的缸蓋為例，其單個芯組重量達(dá)150kg笤簸，砂芯數(shù)量多達(dá)十幾種借陕，其工序包括單機(jī)制芯、取芯沛愕、修芯物少、組芯、緊固芹寓、浸涂及合芯等东著，工藝流程復(fù)雜，同時砂芯之間的配合精度要求高妓唬，生產(chǎn)節(jié)拍快铲瞎。要想實(shí)現(xiàn)整個制芯工序的自動化生產(chǎn)就要“化整為零”拳喘，將整個制芯線分為多個制芯單元，先實(shí)現(xiàn)單個單元的自動化生產(chǎn)颤绕，然后通過“橋梁”將所有的單元聯(lián)動幸海，從而實(shí)現(xiàn)其自動化制芯流程。

每個制芯單元同時也包括多個流程：鉆孔奥务、修芯物独、組芯以及緊固（工藝流程見圖1），通過多個機(jī)器人（單元機(jī)器人見圖2）協(xié)調(diào)同步完成所有工作流程內(nèi)容氯葬，在機(jī)器人高精度的運(yùn)行下便锨，將各流程聯(lián)動千雏，保質(zhì)保量地進(jìn)行全自動生產(chǎn)蛤铜。

單個單元完成工作后形成多個砂芯的組合蓬痒，配合軌道的輸送，其他單元機(jī)器人的聯(lián)動闯睹，逐步形成完整的芯組戏羽，整個流程又實(shí)現(xiàn)“由零化整”的過程。完整的芯組通過機(jī)器人全自動地進(jìn)行整體的緊固（見圖3）楼吃、吹掃浸涂（見圖4）始花、組芯（見圖5）操作，最終完成整個芯組的自動化生產(chǎn)路统。

2.造型工序

公司造型工序采用HWS水平造型線骨矗，整體自動化水平高，但由于先期的設(shè)計策劃未涉及到機(jī)器人的使用渺类，所以在生產(chǎn)效率大幅提高的形勢下，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的薄弱點(diǎn)愈加突出顯現(xiàn)象讶。針對于此累换，排查瓶頸工序并進(jìn)行分析，逐一升級改造盏拐。

目前正在進(jìn)行扎氣眼機(jī)器人的升級改造工作（見圖6）待插。

扎氣眼工序在很多鑄造企業(yè)中不被重視，然而在生產(chǎn)中掠袒，隨著生產(chǎn)效率的大幅提高捷妥，每箱多達(dá)17處的扎氣眼工作嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提升，且伴隨著工人操作一致性差夹勾，不夠規(guī)范摩潮，扎氣眼位置不精確，出現(xiàn)漏扎这溅、錯扎等情況组民，工藝執(zhí)行質(zhì)量差棒仍，導(dǎo)致鑄件氣針附近位置砂眼缺陷多。

通過機(jī)器人的使用臭胜，可以大幅提高工作效率莫其，并且扎完氣眼后配合以吹氣操作，將氣針內(nèi)部的浮砂吹凈耸三，工作質(zhì)量得到保障且完全杜絕了人為因素的干擾乱陡。

除此之外，隨著生產(chǎn)效率的顯著提高仪壮，砂箱開箱落砂后鑄件的流轉(zhuǎn)跟不上整個造型工序的節(jié)拍憨颠，為此對工位進(jìn)行升級改造。受鑄件重量重睛驳、工作環(huán)境高溫烙心、粉塵、煙氣及開箱后鑄件位置不固定等因素的影響乏沸，無論是新興的機(jī)器人視覺定位還是其他方式的定位方式均不能準(zhǔn)確地將鑄件抓取淫茵。

為此，在原有一臺鑄件夾取機(jī)械手（見圖7）的前提下再次新增機(jī)械手牲耐，通過人的主動控制原則师莫，操作使機(jī)械手模擬人手和臂展動作，代替繁重琐惩、環(huán)境惡劣的工作狮消，同時還可以根據(jù)需要選擇是否在機(jī)械手夾具上安裝氣錘裝置來代替砸澆冒口的操作，從而實(shí)現(xiàn)鑄件的流暢轉(zhuǎn)運(yùn)目溶。

整個流程雖然不能像機(jī)器人那樣的自動化操作搪古，但是通過機(jī)械手的應(yīng)用，可以大大減輕工作強(qiáng)度咕隶，提高工作效率赁霉。

在改造升級的同時，我們不斷摸索倚辟，對造型的其他瓶頸工序進(jìn)行了機(jī)器人自動化升級的策劃谬碱，已經(jīng)完成造型機(jī)器人噴涂及造型機(jī)器人下芯的可行性分析，后期根據(jù)需要進(jìn)行改造升級早假。

3. 熔煉蠢挡、澆注工序

熔煉工序相對于其他工序來說，其環(huán)境伴隨著高溫凳忙、振動业踏、磁擾、粉塵等因素涧卵，無論對于操作者還是對于機(jī)器人來說堡称，工作環(huán)境相對惡劣瞎抛，這也給機(jī)器人的推廣帶來了困難。機(jī)器人在熔煉工序未得到大量推廣却紧，僅有部分企業(yè)將其應(yīng)用于一些輔助的檢測工序桐臊，機(jī)器人的優(yōu)勢沒有完全發(fā)揮出來。

相對于熔煉工序晓殊，機(jī)器人在鑄件重量輕断凶、自動化水平高的鑄鋁澆注生產(chǎn)線得到大量應(yīng)用。配合自動化水平高的造型線巫俺，機(jī)器人通過編程控制认烁，準(zhǔn)確定位澆注位置，調(diào)節(jié)湯勺與澆口的角度距離柿癞，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)最佳澆注来鸟，自動化水平高，人為干預(yù)因素少哩讶，澆注質(zhì)量好甲祖，安全可靠。

區(qū)別于鑄鋁澆注線誊配，在鑄件質(zhì)量重鞍伟、溫度相對較高的鑄鐵生產(chǎn)線上，企業(yè)多選用自動澆注機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動澆注请状。自動澆注機(jī)從某種意義上說與機(jī)器人相同秀吧，四軸控制，通過程序編程铝儒，定時定量醒腹，實(shí)現(xiàn)無人全自動平穩(wěn)澆注，另外還輔助以其他的檢測設(shè)備抬邑，保證了澆注及產(chǎn)品的質(zhì)量漆暑。

4.清理工序

鑄件清理在眾多企業(yè)中是投資最少、自動化程度最低的工序挎狸，多為粗放式人工清理。清理過程中產(chǎn)生大量的粉塵断楷、鐵屑锨匆，伴隨著擺攤式的清理方式，使物流周轉(zhuǎn)受阻冬筒，生產(chǎn)效率極低恐锣。

缸體鑄件在清理過程中面臨同樣的問題，人員流動大舞痰、清理質(zhì)量差土榴、效率低诀姚、損傷磕碰比例高、管理難度大玷禽。針對這些問題赫段，對鑄件清理布局及設(shè)備進(jìn)行了改造升級，通過合理安排清理流程矢赁，配合全自動機(jī)器人打磨設(shè)備的應(yīng)用糯笙，完成了清理流水線的自動化升級。

鑄件經(jīng)多個工位機(jī)床磨削蹈瑟，配合機(jī)器人的抓取周轉(zhuǎn)夯铡，實(shí)現(xiàn)鑄件全自動無死角的清理過程，清理完畢后相誓，直接輸送至精拋工位闷墅，整個清理流程順暢，生產(chǎn)效率高贡按，人工影響因素小熙屁。目前整個自動化升級改造已經(jīng)進(jìn)入設(shè)備安裝調(diào)試階段，相信在不久的將來栋固，整個缸體的清理的生產(chǎn)效率肥稠、質(zhì)量提升以及現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境等都會有質(zhì)的飛躍。

噴漆也是鑄件清理的關(guān)鍵工序埋署。噴漆過程中產(chǎn)生大量的漆霧玫桅、刺激性氣體，操作工的工作環(huán)境極差绷匀，生產(chǎn)效率低哭振，并且噴漆的一致性差，鑄件表面往往存在覆蓋不嚴(yán)楔绞、流痕结闸、漆豆等缺陷，并且噴漆區(qū)域難以控制準(zhǔn)確酒朵¤氤“成本”、“效率”蔫耽、“環(huán)苯嵋”等因素促使其設(shè)備升級改造，越來越多的企業(yè)將機(jī)器人應(yīng)用于噴漆匙铡，實(shí)現(xiàn)其自動化控制及操作图甜。

機(jī)器人應(yīng)用注意事項(xiàng)

1.機(jī)器人選用

工業(yè)機(jī)器人是復(fù)雜的一個整體系統(tǒng)，包括機(jī)械手、控制系統(tǒng)黑毅、編程器及其他的軟件和附件嚼摩。在使用之前要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行選擇，選用適合自己生產(chǎn)線的產(chǎn)品矿瘦。選用的原則包括性價比枕面、環(huán)境條件、技術(shù)參數(shù)（負(fù)荷刹震、軸數(shù)司逗、工作范圍、防護(hù)級別）环自、服務(wù)等改佛。只有選用適合的，才能充分發(fā)揮機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)辰襟，以最小的成本創(chuàng)造最大的價值遵奇。

2. 機(jī)器人使用成本的控制

與傳統(tǒng)制造不同，自動化的流水線一旦某一單機(jī)出現(xiàn)故障會直接導(dǎo)致整條生產(chǎn)線停線赏赔，制約生產(chǎn)的連續(xù)性杏恍。在這一要求下，機(jī)器人必須穩(wěn)定性高雷倦，連續(xù)性生產(chǎn)好胆狐，同時也要求我們必須“會使用”，而且要“使用好”肺灭。

傳統(tǒng)的制造模式虱而，生產(chǎn)效率及工作質(zhì)量依靠工人的熟練程度及經(jīng)驗(yàn)，而機(jī)器人化的自動線依靠操作工的技能素養(yǎng)开泽，技術(shù)人員儲備及設(shè)備的維保牡拇。技術(shù)及設(shè)備操作維保人員的儲備直接關(guān)系到機(jī)器人的使用成本，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品現(xiàn)狀穆律，工藝復(fù)雜程度惠呼、機(jī)器人的數(shù)量合理儲備人員。同時提高人員的技術(shù)專業(yè)技能水平峦耘，合理定期對機(jī)器人維護(hù)保養(yǎng)剔蹋，使其維持在良好的工作狀態(tài)，減少故障停機(jī)率及維修費(fèi)辅髓，為企業(yè)創(chuàng)造出高的價值泣崩。

3. 合理的機(jī)器人工裝夾具

機(jī)器人好比我們的“大腦”，而夾具就像我們的“雙手”利朵，因此工裝夾具的設(shè)計選用顯得尤為重要律想，只有選擇合適的夾具，配合以流暢的編程動作绍弟，才能充分發(fā)揮機(jī)器人的作用霸碰。

夾具的設(shè)計選用需要充分考慮到夾具重量、功能郁表、定位等匣描，這些因素中夾具的定位點(diǎn)是機(jī)器人精準(zhǔn)運(yùn)行的基礎(chǔ)，如果每次夾具的夾取定位存在偏差罕腿，會導(dǎo)致所有的自動化操作功虧一簣桶眠，適得其反。相反看群，如果夾具的定位點(diǎn)準(zhǔn)確沦煤，適配相應(yīng)功能，會達(dá)到事半功倍的效果涯锅。

結(jié)語

機(jī)器人在鑄造自動化生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用寇祈，但是與真正的自動化生產(chǎn)線還存在一定的差距。這就要求我們不拘于現(xiàn)狀漱南，在自動化的道路上不斷摸索勋崇，權(quán)衡機(jī)器人的應(yīng)用成本，將機(jī)器人在鑄造自動化生產(chǎn)線中全面推廣笔喉，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價值取视，提高企業(yè)的競爭力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展常挚。

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