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【金球奖】铸造类零件智能打磨柔性线:以高速高精度实现减员增效

2018-11-05 16:04 高工机器人网 阅读:4176
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摘要大连誉洋工业智能有限公司是国家火炬计划高新技术企业,基于智能制造信息技术与制造业深度融合,该公司形成了以自主核心技术、核心零部件、工业智能产品及智能制造系统集成解决方案为一体的完整的工业制造自动化、智能化产业价值链,并可以将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,帮助制造企业实现智能制造与智慧生产。

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  【文/虞超】大连誉洋工业智能有限公司是国家火炬计划高新技术企业,基于智能制造信息技术与制造业深度融合,该公司形成了以自主核心技术、核心零部件、工业智能产品及智能制造系统集成解决方案为一体的完整的工业制造自动化、智能化产业价值链,并可以将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,帮助制造企业实现智能制造与智慧生产。

  誉洋的研发设计团队着力自主创新技术的发展,仅用三年的时间,开发出智能打磨机床和智能打磨机器人两大类产品,其中多项技术填补了国内空白,可以充分满足铸造业以及其它相关工业制造领域的智能化清理打磨。誉洋与欧洲科研机构联合研发的KINEYE®3D机器视觉系统,拥有比肩世界的技术水准,可实现对制造业生产线的重构再造,实现企业智能化改革升级。在产品生产和配送过程中识别、测量、检测产品并确保其质量,以更高的速度和更低的成本帮助企业生产出无缺陷的产品,帮助制造企业提升产品质量、提高生产率进而增加市场竞争力。

  在2018年高工机器人金球奖评选中,誉洋工业以铸造类零件智能打磨柔性线项目参选年度智能制造工程案例奖的角逐。

  目前,铸铁铸铝等铸造类零件应用越来越广泛,由于铸造类零件在实际加工过程中需要切除冒口、飞边、毛刺等,因此打磨加工环节显得尤为重要。传统的铸造类零件打磨工艺主要是靠人工砂轮打磨,不仅打磨效率低下,而且无法保证零件的质量要求;为提高打磨效率,也会采用三轴或四轴机床打磨,然而现有的三轴或四轴机床不能实现零件的整体化打磨,尤其是对于具有不规则曲面的零件。另外,现有的三轴或四轴机床只有一个砂轮,没有刀库,无法根据不同工件和实际加工需求换刀,需要多次装夹,直接影响加工效率和打磨时间。

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  该项目在于提供一种打磨效率高,打磨时间短,保证产品加工精度,自动化程度高的铸造类零件智能打磨设备。可以和机器人打磨系统集合为一体化的柔性生产线,通过机器人上下料,实现柔性打磨双工位同时进行工作。两种打磨中心都能有效精准的进行曲线、曲面的打磨,形成互补作用,可以完成缸体所需打磨面的全部打磨,而且整个过程由机器人进行工件上下料,完全替代人工操作。

  本项目可以融合打磨机床和机器人两个并排同时进行工作,采用自动双工位交换工作台,完成高效率的智能打磨生产线。智能打磨中心工件的自转是通过伺服电机进行驱动,能够与刀具的X轴/Y轴/Z轴行程插补运动,有效精准的进行曲线、曲面的打磨;在工件的自转中心线上,有工件的夹紧机构,形成工件的自动夹紧功能。激光距离传感器发射出线性激光,对工件进行扫描并计算出工件外形的具体数值反馈给机床数控系统并进行分析计算,通过系统进行各个参与进给轴的补偿。自行设计的托盘更换装置回转时间短,180度旋转只需9.5秒,可以在设备运转时快速、可靠、安全的完成工件装载、卸载,缩短设备空转时间,提高生产效率。此外,该结构具备高灵活性,可减少上下料时间。

  激光距离传感器可以准确检测精度和稳定性造成极大的影响,能够有效的保证100mm范围内各轴的垂直度能够达到0.03mm。激光传感器上有一个独立的防护罩,可以进行防尘保护同时防护罩内有干燥的压缩空气形成正压保护。产生的铁屑可通过自动排屑系统及时排出,减少人工清理的操作时间,降低操作风险,提高设备使用效率。

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  该项目提供了一种打磨效率高,打磨时间短,保证产品加工精度,自动化程度高的铸造类零件智能打磨设备。解决了铸造类零件在实际加工过程中切除冒口、飞边、毛刺等效率低下,损坏零件的问题,通过自动化打磨解决铸后处理方面问题。

  打磨操作是生产过程中一个非常昂贵的制造步骤。目前,具备操作要求的专业技术工人较难雇佣。本项目具备自动换刀、工件自动交换的功能,用以最小化的减少生产工人数量,一组机器人可替代5-6名熟练工人,人工成本降低21万元左右,可将打磨清理效率提高5~10余倍。节约人工成本,提高生产效率。本项目主要目标为汽车、动车、大型机械设备的零部件打磨加工,特别是动车车体焊缝、车窗窗口、车轴、车轮等动车配件打磨加工。在铁路垫板、铁路道岔、铁路套筒等铁路配件打磨加工;动车核心零部件打磨加工。在生产风电、内热、压缩机、发电、机床、矿山机械等领域,铸铁铸铝等铸造类零件应用越来越广泛,本项目可以满足专业化、自动化且保证铸件质量的要求。加强技术质量的先进性,提高成果质量,推动工业4.0进程。

  值得称道的是,该项目在设计中应用绿色设计理念,设有自动排屑吸尘系统。打磨所产生的铁屑可通过该系统及时排出,且排放到指定位置,无需人工清理,降低操作风险,可保证车间无粉尘,保障车间人员的身体健康。重视环保,对环境无影响,用机器代替人力,有较大社会效益。我司铸造类零件智能打磨设备技术水平国际领先,对于提高我国的注册送白菜网水平和自主创新能力,加速智能工业制造的发展具有重要的现实意义。

  项目技术路线和创新点:

  本项目柔性线由两台打磨中心和两个机器人打磨组成,可以同时进行打磨工作,极大的提高了生产效率,两种打磨中心都能有效精准的进行曲线、曲面的打磨,形成互补作用,可以完成缸体所需打磨面的全部打磨,而且整个过程由机器人进行工件上下料,完全替代人工操作。

  为满足市场需要,本专利在使用上主要以小批量、多品种、高效灵活和非标准化的柔性成组生产为主。将许多各不相同,但又具有部分相似的铸件集中起来统一处理,达到减少重复劳动、节省人力和时间、提高工作效率的目的,扩大了零部件生产批量,提高了专业化程度。有利于生产管理和提高经济效益,使复杂的单件小批生产,达到简单化、专业化、标准化。本项目具有如下优点:

  1、自动化程度高,提高打磨效率高,减少打磨时间;

  2、能够实现产品整体化打磨,适用各种工件,尤其适合具有不规则曲面的零件,保证产品的加工精度;

  3、可根据不同工件和实际加工需求换刀,无需多次装夹;

  4、制造简单,操作方便,便于维护和维修。

  2018年12月17-18日,由高工机器人举办的“利元亨•2018高工机器人年会暨阿童木机器人•高工金球奖颁奖典礼”将在深圳维纳斯皇家酒店(宝安沙井)举行。目前,高工金球奖已正式进入申报阶段。

  评选活动报名时间为9月20日-11月10日,网络评选时间为11月11日-11月25日,专家评审时间为11月25日-12月5日,颁奖典礼将在2018年12月18日(利元亨•2018高工机器人年会同期)举行。

  本届金球奖共设八大奖项,其中,网络评选类4项,分别为好产品(零部件类)、好产品(本体类)、年度智能制造工程案例类、年度技术领军人物;高工产业研究院评选类共4项,包括年度十佳客户信赖品牌、年度十佳上市公司、年度十佳投资价值公司、年度快速成长公司。期待您的报名!


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