KUKA机器人去除铸造零件多余毛刺

2015-01-11KUKA机器人有限公司LauraSchwarzbach

自动化博览 2015年10期

KUKA机器人有限公司 Laura Schwarzbach

KUKA机器人去除铸造零件多余毛刺

KUKA机器人有限公司 Laura Schwarzbach

编者按：

在2015之后的下个十年，中国制造业面临着更为迫切的转型升级。尽管有“中国制造2025”发展战略的支持，但基础薄弱的中国制造业要全面对接德国的“工业4.0”仍有差距。越来越多的制造企业选择与机器人公司合作，力求覆盖处于不同发展阶段的客户需求，提高国际市场竞争力。

2015年第19届RoboCup机器人世界杯赛作为规模最大、水平最高、影响最广的世界级机器人大赛之一，是展示当今世界智能制造技术和成果的重要平台。共有来自全世界40多个国家和地区的500支队伍参赛，总人数约2500～3000人。这些国际性的团队将参加足球比赛以及搜索与救援任务，以此在人工智能及机器人技术领域中探索极限。全球机器人大赛的所有参赛团队均将使用指定的KUKA youBot进行比赛，这也体现了KUKA youBot在此次大赛中的重要性。

库卡机器人公司的工业机器人年产量超过1万5千台，至今已在全球安装了15万台工业机器人。库卡可以提供负载量从3千克至1300千克的标准工业6轴机器人以及一些特殊应用机器人，机械臂工作半径从635毫米到3900毫米，全部由一个基于工业PC平台的控制器控制，操作系统采用Windows XP系统。库卡机器人广泛应用在仪器仪表、汽车、航天、消费产品、物流、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业。主要应用于材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域。

自1927年以来，位于Mölln的Heidenreich & Harbeck一直从事着精密铸造零件的生产制造。以“无暇质量”为宗旨口号，公司开发、铸造和加工高质量的大小系列零部件。在Heidenreich & Harbeck，客户可以采购单件重量最高可达16吨的加工好的铸造件。Boll自动化为这家著名的公司开发了一个自动化解决方案，该方案以机器人为基础，对任何形式的铸造毛刺都可以实现完全自动化后期处理加工。

Boll自动化公司的核心竞争力是机器人技术、测量技术、自动表面检测工程总承包以及生产过程中100%视觉检测的自动化系统。“对于Heidenreich & Harbeck，我们所关注的是去除铸件毛刺的全自动后期处理系统。”Boll自动化公司的执行经理André Peters解释道。从人工作业到机器人作业，铸造厂可以从这一转变中受益：极端高温、液态金属的处理或极重物体的搬运、过多的灰尘、高湿度工作区域以及后期处理产生的漂浮碎屑——这样的环境使人类和机器都面临压力，要求最大的稳健性。最重要的是，经常对产品质量、可再现性、生产灵活性、数量和周期方面有很高的要求。

“以前，各种形式的铸件毛刺令Heidenreich & Harbeck以机器人为基础的后期处理自动化变得更为困难、甚至是不可能的。”André Peters说。利用现在建立的解决方案，他们已经成功地解决了这一问题。在Heidenreich & Harbeck，安装在控制台上的KUKA铸造机器人配备了一定数量的处理工具来对铸件毛刺进行清理或者打磨。准确定位毛刺后，机器人便开始以极高的再现性精确地进行后期处理。

载重能力极强的KUKA KR QUANTEC系列机器人

Boll自动化公司的机器人专家能够通过逆向测试技术来跨越铸件不确定性的障碍，从而使后期处理更加有针对性。用于执行这项任务的KUKA KR 120 R2900 F extra机器人不仅配备了装夹处理工具的更换系统，还装有一个传感器系统，能够检测不同毛刺轮廓的准确位置。六轴机器人属于KUKA KR QUANTEC系列，用于铸造领域。KUKA KR QUANTEC机器人非常紧凑，空间节约理念得到有效应用。此外，该系列的29个基本机器人类型都具有载重能力强的特点，其负载能力范围从90千克到300千克，工作半径从2500到3900毫米，维护周期长达20000运转小时。所有型号都安装在紧凑的、拥有几乎完全一样的固定孔位置的基座框架上。

KUKA铸造机器人所独有的防护特点

铸造版机器人具有一系列为铸造工作而设计开发的优点：使用特殊涂层，表面涂层具有耐高温、耐腐蚀、耐酸碱的特点，用于保护机器人，就像电机和齿轮箱法兰之间的专用垫片一样。带有夹持工具的铸造机械臂采用耐高温专用钢材制造，并喷有特殊铝质白色涂层，使其在这种特别极端的环境下可以更加耐高温。针对在极端恶劣环境中的使用，更为重要的是机器人电子控制系统要一直保持防尘、防污染，关于这一点，内部充气正压已经被证明对此非常有效。

最高程度的灵活性

“由于把机器人和具有750千克载重能力的3轴定位装置都整合了起来，该系统实现了最高程度的灵活性，使其可以从各个侧面处理不同的铸件。”Boll自动化公司的技术经理Kai Helmstetter解释说。他还补充说，此举大幅提高了在密闭空间内进行后期处理的循环次数。这一新自动化解决方案的其他优势是：机器人操作的后期处理针对单个工件进行了相应的优化，因此，不论毛刺的形式有多么复杂不同，工件质量都将得以提高并且始终保持一个较高的水平，节约了刀具且获得了相当高的可再现性。最后却也是很重要的一点是，得益于新的自动化解决方案，Heidenreich & Harbeck公司的工作空间更加人性化。