鑄造砂芯柔性生產線自動上下料機器人系統(tǒng)集成

在昆山客戶的實型鑄造芯模制造廠內，大批量生產鑄造氣缸體曲軸箱用的砂芯。鑄造生產工作環(huán)境差，工人勞動強度大。因此客戶希望對這些砂芯進行涂層及輸送，尋找一種自動化解決方案。

一、蘭生公司與機器人制造商所指定的集成商合作的解決方案

蘭生公司與機器人制造商所指定的集成商合作針對客戶的要求，采用選擇了兩臺庫卡重載型機器人KR500。它們擔任傳送砂芯的工作，從而替代了至今為止所采用的人工傳送方式?？紤]到人工傳送時，人是否觸及怎樣抓取砂芯，以及在運動時砂芯的運動方式。

也就是說，當砂芯被移動到高處或加速力過大時，它是否會在某特定抓力作用下滑脫或碎裂。重達260kg、最高為1135mm的砂芯由輸送裝置從熔爐傳送到第一臺機器人的抓取位置。所以要通過一個光柵，KR500得到信號：出現一個砂芯。機器人可用激光測定砂芯的確切位置。然后，機器人用萬用卡緊式夾持器夾起砂芯，并將其浸到水洗池中一個規(guī)定的深度。這樣就可以避免熔化的金屬進入砂芯，從而防止產品金屬化?？梢酝ㄟ^人工更換夾爪的方式將機器人上的終端效應器改裝為適用于四個砂芯組。

浸入水洗池后，KR500重新取出砂芯并將其遞送到干燥爐的平板運輸機上。之前，機器人轉動砂芯以甩干殘留的液體。那些只需要在某個特定部位進行噴涂的砂芯類型，機器人會使用噴槍對其進行噴涂。砂芯將隨著輸送帶通過一個170°C高溫的干燥爐及一個冷卻區(qū)。然后，第二臺機器人會用它三個工具中的一個抓取該砂芯并將其堆垛起來。對于最普通的砂芯，工廠使用一種所謂的“Liftboy”，它從各個砂芯的頂部開口處被放下，然后用壓縮空氣使其膨脹。這臺機器人也首先通過激光束找到開口的位置。其他的砂芯裝配有吊耳，這樣KR500就可以用其他的夾持器抓住吊耳。第三個終端效應器是一種平板夾持器，它可以將砂芯夾緊在夾塊之間。

二、鑄造砂芯柔性生產線自動上下料機器人系統(tǒng)集成

（一）、選用的機器人：德國KUKAKR500工業(yè)機器人。

（二）、機器人的周邊設備：

1、兩個以PC為基礎的庫卡機器人控制系統(tǒng)，包括帶熟悉的視窗操作界面的控制面板

2、設計建造并提供夾持器

3、設計建造并提供工件更換臺

4、存放安全托架的倉庫，安全托架是一種用來保持砂芯間距離間隔塊

5、適用于20種砂芯類型的浸水、注水及堆垛程序

6、機器人編程

7、保護裝置

8、三維模擬設備

9、控制器

10、電氣柜

11、安全圍欄及安全門

三、項目成效

1、靈活性高有了六軸及由此帶來的活動自由性作為基礎，庫卡機器人具有極高的靈活性，而這一點正是得到該訂單的決定性因素。

2、節(jié)拍時間短從抓取到放下砂芯的整個循環(huán)時間由產品類型決定，但是都在兩到三分鐘之內。由此，機器人可以毫無問題的遵守連續(xù)式干燥爐控制系統(tǒng)所規(guī)定的周期時間。

3、更大經濟效益在利用率為普通的情況下，該設備的回報周期為三年。該設備的經濟效益建立在不斷提升的生產力基礎上。除此之外，其他解決方案需要消耗的能源為該機器人設備的十倍。其他重要的經濟因素還有：人工費用降低，機器人和它的外部設備利用率達到大約98%。

4、質量提高與人工傳送相比，自動傳送的質量提高非常顯著，而且也更加穩(wěn)定。