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他们让中国制造扬眉吐气 [复制链接]

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发表于 2017-2-7 14:41:41 |显示全部楼层

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     随着工业4.0时代的带来,工业智能已经成为制造业全新的主题,随着中国作为世界工厂地位的削弱,依靠粗犷式的,廉价劳动力的生产发展模式,已经面临困境和正在经历一场深刻的变革。
     以铸造业的下游领域铸件的清理打磨行业为例,国内绝大多数厂商还采用传统的人工打磨方式。这种方式打磨效率低,产品质量不稳定,生产环境污染程度高,最重要的打磨工人的身体健康问题在行业内广泛存在。

     要想改变这种状况,首先必须要提高生产环节的自动化水平,这也是讲究社会责任的企业家们的追求。近日,在某发动机生产企业就实现了从中国制造向中国智造转变的又一次重大突破。

某国有发动机有限公司,始建于上个世纪50年代,是我国最早的专业生产重型高速柴油机的大型骨干企业和国家高新技术企业。作为技术性要求极强的大型工业企业,想要寻求新的发展,引进前沿的高新技术已经是一种必然的需求。

     在该企业柴油机缸体打磨这一领域,如何实现去人工化的自动打磨,一直以来都是困扰这家大型发动机企业的难题。正是在这种背景下,誉洋的工作人员到企业实地调查,进行多次沟通后,汽车发动机缸体自动化打磨项目得以成功实施。

      

      缸体的自动化打磨难在何处

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    那么,缸体自动化打磨在技术上有什么难点呢?据业内工程师介绍,难点主要在三个方面。

首先,铸件本身的铸造影响因素。由于铸件刚刚出产的时候都是毛坯件,存在很大的不确定性。比如:铸件的收缩偏差,铸件涨箱,铁水的浇注温度,砂箱错位,砂芯的残缺,砂箱夯实程度等都能影响工件的铸造偏差,可能会导致铸件的毛刺陡增,上下偏离,飞边加厚、错边等等。这些铸造偏差很大程度上影响了自动化打磨中的定位精度和重复定位精度。

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     其次,非标准件因素。由于每个工件偏差的不同,在加工过程中有可能会出现过切,或者不能有效切除冒口和飞边的残余量等问题,都会对缸体的打磨质量产生极大的影响,也会使夹具设计出现困难,还可能影响到机器人的轨迹规划,从而导致原来行业内常见的打磨失准的情况。  

     最后,检测校对因素。铸件的物理表面比较粗糙,因而经常会使激光测量、激光检测出现很大的偏差,即使是补偿计算也有很大的误差,这就给缸体的测量和精准定位带来困难。

     综上,缸体的自动化打磨,很多企业一直走在技术探索的路上,一直没有重大突破。

                  

                自主研发,誉洋突破行业技术难点

    誉洋在接手这家发动机企业的缸体自动化打磨项目后,专门抽调了曾经参与过国家重大自动化技术项目的首席专家参与研发,充分考虑到了上述的行业技术难点,客服了种种困难,终于攻克了这一行业内的技术难题。

    那么誉洋是如何实现突破的呢?负责项目实施的研发工程师给出了答案。首先,项目组通过试验改进了铸件装夹的修正偏差,同时找到了卓有成效的补偿措施。

    在该自动化打磨项目中,项目组重新比较和计算了各部实测点的优劣。在选取测量点时,充分考虑了缸体的变异点,缸体的切磨路径以及对能影响加工质量的点线面进行了测量选取。

    在夹持缸体时,选取了缸筒为夹持点,同时选取下缸体某些稳定点做定位点,经过反复测试后确定。这样,不论是采用比例算法还是微分数法都比较容易实现检测上的精准。

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    项目组还专门开发了系统程序来控制补偿措施。实施中通过激光对缸体测量后,把相应的数据实时传送给控制系统,项目组应用了誉洋为该项目专门开发的软件和模块进行对比计算,从而生成补偿程序,以此引导机器人对缸体进行切割打磨。

    其次,对机器人运动轨迹进行了重新规划。誉洋与KUKA、西门子等公司有着密切合作,在研发和实践中,项目组用执行软件柔和的实现了三维仿真,解决了离线编程的各种可能。

     项目组采用了誉洋开发的计算软件来修补和补偿机器人的规划路径,使得仿真效果接近真实的加工轨迹,再应用机器人的仿真软件进行校准,重新规划,让轨迹规划更真实,效率更高。

   最后,打磨产品的选择考量比较合理。

   行业内的人士都知道,铸件的大小,质量,结构等千差万别。誉洋针对不同类别的铸件,早在2015年就成功研发出了智能设备和智能机器人两大类打磨产品。可以说,应对不同类别的铸件,都可以得心应手。

    那么在该项目的实践当中,是怎样选择的呢?

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   在该项目中,项目组最终选择的是机器人打磨,就是考虑到汽车发动机缸体铸件结构复杂,一致性差,对打磨的要求更为精细,要求其更为灵活,而且发动机属于中大型铸件,需要更大的作业空间,更适合用机器人来进行打磨。

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    在该项目中,选用的这款机器人是GDT210,为什么会选择这款机器人呢?项目组工程师没有做过多解释,而是直接给了笔者一份这款机器人的特点列表。

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■ 缸体/缸盖打磨专家   

  加工工件重量最高达400公斤。

  可选配双机器人同时作业,事半功倍。  

■ 刚柔并济——离线编程  

  精良的夹具设计

  30分钟完成夹具和**的更换   

  离线编程 不停工   

■ 精巧灵活 柔性十足——双工位工作台转换系统  

  集工件装载、卸载为一体  

  减少上下料时间

  更换托盘=更换夹具

■ 精准定位 零误差 —— 激光测量系统

■ 武器精良——12工位伞形刀库  

  机器人自动选择磨轮和**

  外部更换磨轮和** 简单方便   

  磨损预警功能

  金刚石材质

■ 高效 环保 ——自动排屑系统 [选配]

  自动收集铁屑, 无需人工清理。  

媲美欧美顶尖技术,价格仅仅是其二分之一

    笔者了解完该发动机生产企业的缸体自动化打磨项目后,对自主研发的自动化技术取得行业重大突破很是欣慰。但是笔者更关心其成本,毕竟中国的制造行业面临整体产能过剩,企业的利润与生产成本的控制密不可分。

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    据大连誉洋总经理李文钧介绍,在该项目中,誉洋采用的是专门为发动机缸体设计的打磨机器人,完全实现了人工替代。在核心技术方面,激光测量系统,双工位工作台转换系统,刀库设计,夹具设计,机器人仿真规划等高难度技术应用以及设计方案超越了欧美同类产品。最重要的,誉洋智能化打磨产品的价格只是国外同类产品的二分之一。

    笔者认为,省钱,高效,这是所有智能科技产品为行业发展带来的福音,誉洋的智能打磨机器人同样如此。誉洋工业智能■汽车缸体自动化打磨项目的成功交付,意味着机器人在铸件清理打磨领域开启了新的篇章,也是自主创新理念在铸件清理打磨领域的一次腾飞。

据了解,这家国有大型汽车铸造厂商,将会更进一步的与誉洋展开合作,在该缸体自动化打磨项目成功实施的基础上,完全实现汽车相关铸件打磨的全线自动化、智能化。

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