图1 由戴屹设计集成的自动化去毛刺生产线
现在行业竞争日趋激烈,汽车零部件生产等金属加工行业不断完善产品质量和工艺,其生产过程中金属经铸造、锻造、冲压和切削等加工处理后产生的飞边毛刺,必须进行研磨、抛光及去毛刺等后期工序处理。如若依靠人工操作,可能遇到表面处理不均等问题,而且工作中产生的噪声粉尘还可能对人类健康造成危害。因此,不少企业决定采用工业机器人代替人工实施打磨去毛刺作业。
戴屹以往集成方案中用到的机械抓手,其承重能力在同等重量和功耗情况下大多约为20kg,而受国内某知名汽车生产厂商委托,需在自动化应用中抓取搬运更重的发动机缸体,必须选择重量轻、能耗低、抓取力度和力矩比较大、可靠性高的抓取系统。“雄克是机器人末端抓取领域出类拔萃的供应厂商,我们也一直在寻求合作机会。” 戴屹总设计师何先生表示。采用雄克PGN-plus 300-2-SD二指平动机械手,在不增加抓手重量的情况下可达51.5kg,能够出色地满足客户生产制造过程中的应用需求,因此戴屹毫不犹豫地与雄克展开合作。该机器人自动化项目已于去年下半年由终端客户检查验收完毕,成功投入使用。
雄克抓取系统助力自动化去毛刺项目
中国汽车制造生产正在经历一场全面而深刻的变革,作为高新技术的结晶,汽车工业所涉及的新技术应用范围广、数量多、周期长且规模大。作为自动化程度最高的行业之一,汽车“智”造将成为代表中国智能制造最高水平的产业之一。
据戴屹技术负责人王先生介绍,上文所提到的汽车生产自动化打磨去毛刺项目由FANUC机器人、中转台、戴屹打磨间和雄克机械手等组成,整个流程包括冷却、去砂、切冒口、首次打磨和二次打磨五道工序(图2)。
图2全部流程的节拍时间仅有60s,该自动化工作单元将会尽可能减少人工劳动,最大限度地提高工作效率和产能
发动机缸体工件经铸造处理后,首先由机器人抓取并放入冷却装置。再通过中转台,由另一台机器人将冷却后的工件搬运送至去砂流程。去砂工序完成后,工件经中转台再由不同的机器人搬运至锯床进行切冒口操作。然后进入打磨流程:工件切冒口后由另外两台机器人分别搬运至戴屹打磨间进行首次打磨和二次打磨,这两道工序之间的机器人搬运工件交接同样通过中转台完成(图3)。
图3 工件切冒口后由另外两台机器人分别搬运至戴屹打磨间进行首次打磨和二次打磨,这两道工序之间的机器人搬运工件交接同样通过中转台完成
这一高度自动化生产线,生产过程无需人工干预。处于安全考虑设置一条警戒线,只有调试和保养工程师方可入内。“客户需要22h/天生产,设备停止2h左右做日常的清理和维护。”王先生解释道。接下来,他又通过生动形象的比喻,介绍了设备运行过程中客户需要留意的地方,“建议客户每月做一次小保养,如同汽车一样,定期保养可以在行使时让各部件达到最佳状态运行。”
在这一应用中,需要搬运的工件较重,而且在多个机器人间不断切换移动,进行精密的去毛刺操作,所以机械手的负载、稳定性和精度都很重要。而PGN-plus机械手的最大特点在于其内部雄克专利的多齿导轨系统,力矩高、抓取力大及通用性强,因此在汽车行业及对机械手稳定性、可靠性要求高的搬运应用中使用非常广泛(图4)。
图4 在汽车行业及对机械手稳定性、可靠性要求高的搬运应用中使用非常广泛
谈及雄克产品备受关注的原因时,何先生认为雄克机械抓手无论是外观和功能都很有说服力。他表示:“自动化生产单元中用到的产品外观和功能都很重要,雄克机械抓手外形美观,手指长度长、抓紧力度大且可靠性高,使用过程中操作简便,表现令人满意,完全符合方案设计时的产品诉求。”
“虽说第一次使用雄克产品,但此前已对雄克有所了解,毕竟雄克为业内数一数二的品牌,是值得信赖的合作伙伴,对雄克PGN-plus机械手将来在客户处的运行状况也比较有信心。”
未来展望与潜在合作机会
随着人工成本逐年上升,以及企业对安全生产的高度重视,机器人和机械手等组成的搬运单元作为可扩展的自动化制造系统,逐渐被越来越多的行业接受和认可。
谈及未来发展趋势,何先生表示,无人工厂是制造业未来发展的主流,新兴汽车行业目前大多都在向自动化生产迈进。“只有熟悉机器人应用,理解机器人工作特点的系统集成商才能规划出全面发挥机器人优势的柔性自动化生产单元,这正是戴屹的优势所在。”共同的终端客户群体势必让双方将来的关系更密切。何先生也表示,“选择集成产品时遵循对客户负责的态度,产品品牌形象、功能性和外观我们都会考虑,因而对雄克产品兴趣浓厚,相信未来会进一步合作。”
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