q年来,随着很多领域L行业的发展,寚w件质量要求越来越高,人工成本、安全与环保压力也在不断增加Q铸造行业实施质量品牌和创新驱动战略Q提高铸件质量稳定性和同一性,是品发展的必然要求Q而推q实施铸造行?ldquo;两化融合”实现关键工序化、关键岗?/span>替代、铸造生产过E智能优化控制是铔R发展技术升U的必然势。采用先q适用的铸造新技术,提高铔R装备自动化Q特别是自动化技术的Q是铔R企业实施实现可持箋发展的关键D措?/span>
工业机器人在d金铸造行业的发展现状
工业机器人是集机械、电子、控制、计机、传感器、h工智能等多科学先q技术于一体的C刉重要的自动化装备。自?962q美国研制出世界上第一台工业机器h以来Q机器h技术及其品发展很快,已成为柔性制造系l、自动化工厂、计机集成刉系l的自动化工P工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在刉业中,其在汽车业中Q工业机器h得到了广泛的应用。例如,在焊接、表面喷覆、上下料、装配等作业中,机器人都取代了h工作业?/span>
众所周知Q降低能耗,减少环境污染以及节约地球有限资源是当今h们所面的一个十分重要而紧q的d。在汽R?C{品轻量化的总趋势推动下Q传l的钢铁材料都逐步转型升成铝合金、镁合金或锌合金成型的轻合金材料Q特别是铝合金,密度低,但强度比较高Q接q或过优质钢,塑性好Q可加工成各U型材,h优良的导甉|、导热性和抗腐蚀性等特点Q铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能Q物理性能和抗腐蚀性能。但是传l的铝合金铸造成型,也是在恶劣的环境中进行,伴随着高温、粉、噪韟뀁废气等环境问题。从2000q初期开始,机器人已逐步在铝合金压铸领域应用得到了应用,到目前已发展成ؓ压铸柔性加工单元,实现整个压铸q程中利用机器h来实现喷涂、给汤、取件等作业q程Q传l的压铸生效率高,怚g寸_ֺ高等特点ؓH出?/span>
但随着新型高强度、高韧性、超薄壁合金材料成型的要求,常规压铸生出的零g不能通过热处理来提高性能的劣势也有所凸显。而轻合金的重力铸造由于可以根据品成型的需要实现多U方式的注工艺Qƈ能通过热处理对合金材料q行强化Q提高品性能Q是目前d金材料成型逐步推广的方式之一Q且该种方式讑֤布局单、灵z,投资相对较低。目前国内大多数d金的重力铔R企业还处于全h工操作阶D,但是国外的一些企业已形成利用工业机器人替代h工进行重力铸造过E中的下芯、清模、浇注、取件、打等作业?/span>
工业机器人集成技术在d金重力铸造自动化生中的应用
d金重力铸造传l的生模式是手工下?铸机合模-手工勺取铝液注-铸机{产品凝固-手工开模顶?手工取g-手工打码-自然冷却-手工清理-转运。基本上整个q程都以手工作业ZQ对人的依赖性比较高Q由于操作员工更曉KJ及受操作h员体能的限制Q会造成注工艺E_性差Q铸造品质量时有L动?/span>
作ؓ中航工业牚w所下属的湖北航特装备制造股份有限公司,是一家专业从事铝合金重力倾{铔R的高新技术企业,凭借自w丰富的铔R经验和国内铔R设备的领先技术,?014q开始深度开发机器h重力注自动化生产线Q目前已研制实施单轨机器人、双轨机器h重力注自动化生产线Q高架天轨机器h铔R自动化生Uѝ其中单轨机器h、双轨机器h重力注自动化生产线主要是针对不同类别及节拍要求的品,可以很灵zd生U进行布局和调整。高架天轨机器h铔R生产线是以整个铔R过E进行组UK成自动化生Q适合大批量品?/span>
1、单轨机器h注自动化生产线
׃台浇注机器h和一条轨道系l组成,铸机分布在轨道两边。浇注机器h接收到铸机的注信号Ӟ注机器Z熔炉勺取定量的铝Ԍ然后通过轨道q动到铸机旁Q从而实现自动浇注过E?/span>
2、双轨机器h重力注自动化生产线
此生产线与布局1怼Q由两台注机器人和两条轨道pȝl成Q浇铸机分布在轨道两边,一台浇注机器h负责一边的铸机。浇注机器h接受到铸机的注指oQ浇注机器h从熔炉勺取定量的铝液Q然后通过轨道q动到铸机旁Q进行自动浇注,׃两台机器人共用一台熔炉,之间会有一个信号集成(如图2所C)?/span>
3、高架天轨机器h重力铔R自动化生U?/strong>
该生产模式是手工下芯-铸机合模-机器人勺取铝液浇?铸机{产品凝固-自动开模顶?机器人取?机器人抓取工件打?机器人放传送带冷却-机器人抓取工件清?机器人抓取工件放传送带-机器人抓取工件进行X光检?/span>
此生产线包括一套七轴浇注机器h、一套七轴取件机器h、一套六轴清理机器h、一套检机器h、一套龙门高架轨道系l、四台大回{伺服甉|齿轮传动倾{铔R机、一条冷却传送带、一条{q传送带、一条清理及柔性打台l成Q取件机器h安装在龙门高架上端而浇注机器h安装在龙门高架下端,方便地面的清理及节约I间。按如下几个步骤实现铔R过E的自动化:
a.当操作工手工完成模具气动清理及下芯后Q按下铸造机甉|柜面板上?ldquo;工作”按钮Q浇注机器h从熔炉中Ҏ工艺讄的剂量参数精准提取相应的铝水、输送ƈ完成对发ZL应模L自动注。完成浇注后Q浇注机器h向已注铔R机发出注成功指oQƈ回到包清理站进行浇包清理,然后再返回到熔炉炉口上方保温和待命,准备q行下一ơ浇注操作,机器人浇注可实现在铸造机器h和重力倾{铔R机之间q行同步q动Q由机器人引导铝液浇包,可实施获得浇注的切位置?/span>
b.铔R机得到注成功指o后,2U内开始自动翻?0度完成铝水充型,怚g到达冷却凝固旉后,铔R机回{q序开模,同时向取件机器h发出取gh?/span>
c.取g机器人将怚gp模具中夹取出、输送ƈ打码攄于冷却传送带?/span>
d.取g机器人将怚g攄在传送带上,怚gl过传送带冷却Q传送带l点处的机器人取Ӟq将怚g攄在振砂机中,{待振砂完毕Q取Ӟ攑օ切锯清刺机器中,切锯和清理完毕?/span>
e.取g机器人放入传送带Q检机器h对传送来的零件进行检和X线探伤Q检机器h不合格取出攄在不合格品区。从传送带{q来的合g品通过取g机器人放|在热处理区域?/span>
在一硬件装备集成基上,生车间q集成先q的刉管理系l(MESQ,通过物联|、互联网、工业自动化{信息技术,实现车间内h、机、料、法环等全方位集成,实现铔R生产的化作业?/span>
工业机器人集成系l技术的发展对于d金重力铸造来_可以降低投资和运营成本,提高产品质量一致性,提高生率,改善员工工作质量Q增强制造柔性,减少原料费Q提高成品率q满_全法规,改善健康安全条g且能减少人员动~解招工压力?/span>
在工业化、信息化发展的同时智能制造是工业技术和信息技术的高度融合Q是从根本上实现企业刉模式的变更Q在工业化和信息化两化融合的大背景下Q只有提高铸造业自动化水qI加强工业机器人在铔R业中的深层ơ应用,加速推q信息化技术与传统铔R行业的深度融合Q才能提升铸造企业的竞争力?/span>
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