鑄造行業(yè)可以說是一個(gè)重污染的行業(yè)，產(chǎn)生的粉塵大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，噪音污染也很大。隨著國家對(duì)環(huán)保的要求越來越高，鑄造行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格。而勞動(dòng)力資源的巨大缺口的出現(xiàn)，愿意從事鑄造清理行業(yè)的工人越來越少，所以機(jī)器人換人是大勢(shì)所趨。現(xiàn)階段在鑄造這一行業(yè)，我們可以看到，上游的造型、澆鑄業(yè)已經(jīng)大范圍的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，可是在清理和打磨工序這一段，自動(dòng)化應(yīng)用非常少，究其原因主要是這一段對(duì)鑄造本身來說，基本上生產(chǎn)出來的都是毛坯件，工件都很難定位，鑄件表面比較粗糙，也沒有可靠的裝夾定位點(diǎn)，還有鑄件本身的鑄造偏差以及飛邊、毛刺，加上內(nèi)、外澆冒口等不定的偏差量，這些都會(huì)使實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的清理打磨更具有挑戰(zhàn)性。

影響缸體打磨質(zhì)量和效率的因素

1、鑄件本身的鑄造影響因素，比如：鑄件的收縮偏差，鑄件漲箱，鐵水的澆注溫度，砂箱錯(cuò)位，砂芯的殘缺，砂箱夯實(shí)程度等都能影響工件的鑄造偏差?？赡軙?huì)導(dǎo)致鑄件的毛刺陡增，上下偏離，飛邊加厚、錯(cuò)邊等等。這些鑄造偏差極大的影響了鑄件在自動(dòng)化打磨中的定位精度和重復(fù)定位精度。
2、每個(gè)工件偏差的不同：在加工過程中有可能會(huì)出現(xiàn)過切，或者不能有效的清除突增的內(nèi)、外澆冒口和飛邊的殘余量等問題，極大地影響了缸體的打磨質(zhì)量，也會(huì)使夾具設(shè)計(jì)出現(xiàn)困難，最主要的是機(jī)器人的軌跡不好規(guī)劃，容易出現(xiàn)打磨失準(zhǔn)的情況。
3、鑄件的表面比較粗糙，會(huì)使激光測(cè)量、激光檢測(cè)出現(xiàn)很大的失準(zhǔn)，這樣對(duì)補(bǔ)償計(jì)算也會(huì)造成很大的誤差，誤差量可能在0.2左右，這就給缸體的測(cè)量和精準(zhǔn)定位帶來困難。以上種種誤差的累計(jì)誤差非常之大，誤差的漂移量也不確定。 

  

以上的種種因素是缸體的本身鑄造缺陷，而且這種缺陷在每個(gè)缸體上或多或少都會(huì)存在，這就為自動(dòng)化打磨的實(shí)現(xiàn)帶來了諸多困難。 

如何實(shí)現(xiàn)缸體打磨的高效高質(zhì)？

 

1、綜合考量 集成思維：  這就要求在機(jī)器人自動(dòng)化清理生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)充分予以考慮，綜合分析各種因素，其中包括刀具的切磨刀具大小，主軸功率的選擇，裝夾定位方式的自動(dòng)化程度，檢測(cè)缸體的光學(xué)物理特性，機(jī)器人參數(shù)的選用，機(jī)器人的軌跡規(guī)劃，路徑的實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)力矩反饋，補(bǔ)償算法及控制系統(tǒng)的選擇等等。
2、彌補(bǔ)機(jī)器人的剛性不足：就機(jī)器人本身來說，其本身也存在一定的因素，其中就有不能克服的運(yùn)動(dòng)誤差和其他弱點(diǎn)。比如，機(jī)器人的本體的剛度，自身的撓度，重復(fù)精度等或多或少會(huì)給缸體打磨帶來一些影響。 

案例分析——杭汽發(fā)打磨項(xiàng)目

鑄件裝夾及修正偏差及補(bǔ)償措施

我們?cè)诤计l(fā)的缸體自動(dòng)打磨項(xiàng)目中，充分考慮了以上所有因素，比較和計(jì)算了各部實(shí)測(cè)點(diǎn)的優(yōu)劣，我們?cè)谶x取測(cè)量點(diǎn)時(shí)，充分考慮了缸體的變異點(diǎn)，缸體的切磨路徑以及對(duì)能影響加工質(zhì)量的點(diǎn)線面進(jìn)行了測(cè)量選??；在夾持缸體時(shí)，選取了缸筒為夾持點(diǎn)，同時(shí)選取下缸體某些穩(wěn)定點(diǎn)做定位點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)測(cè)試后確定，其整體偏差比較穩(wěn)定，有利于我們進(jìn)行激光檢測(cè)等，不論是采用比例算法還是微分?jǐn)?shù)法都比較容易實(shí)現(xiàn)。

實(shí)施中是通過激光對(duì)缸體測(cè)量后，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給控制系統(tǒng)，應(yīng)用我們的軟件和模塊進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，生成補(bǔ)償程序，來輔導(dǎo)機(jī)器人對(duì)缸體進(jìn)行切割打磨。

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃

我們與KUKA及西門子、貝加萊等公司，在研發(fā)和實(shí)踐中，用我們的執(zhí)行軟件來柔和的實(shí)現(xiàn)了三維仿真，能夠?qū)Ω左w或者其他被加工件進(jìn)行有效的三維仿真，真正實(shí)現(xiàn)了離線編程的可能，而且在杭汽發(fā)的項(xiàng)目中得到了充分的驗(yàn)證。  

我們?cè)诤计l(fā)的項(xiàng)目中采用譽(yù)洋工業(yè)智能開發(fā)的計(jì)算軟件修補(bǔ)和補(bǔ)償機(jī)器人的規(guī)劃路徑，使得仿真效果接近真實(shí)的加工軌跡，再用應(yīng)用機(jī)器人的仿真軟件校準(zhǔn)，重新規(guī)劃，防止了奇異點(diǎn)的產(chǎn)生，軌跡規(guī)劃更真實(shí)，效率更高。
  
通過杭汽發(fā)機(jī)器人自動(dòng)打磨生產(chǎn)線的實(shí)踐，我們充分認(rèn)識(shí)到，鑄打磨自動(dòng)化生產(chǎn)線是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。這一復(fù)雜系統(tǒng)工程是一個(gè)在高端平臺(tái)上的友好集成。也是通過對(duì)此項(xiàng)目的深一步實(shí)踐和研究，我們積累了更豐富的經(jīng)驗(yàn)，希望能為鑄造行業(yè)提供更好的服務(wù)。