近年来,自动化测量技术及工业机床、工业机器人技术取得巨大的进步,使得自动化打磨设备在工程机械类铸件打磨领域的应用成为可能。由乐鱼工业智能研发设计的智能制造设备和机器人,在此类铸件的清理打磨领域积累了丰富的实践经验,并在国内一些知名企业得到广泛实施应用。
南方某大型工程机械制造企业,生产线包含连铸坯试样的预处理、铣磨加工、酸洗腐蚀、电解腐蚀等工艺步骤。在铣磨加工这一环节,企业目前受制于人工成本高,市场中的打磨设备无法满生产要求,导致生产效率低,产品质量不稳定。在此背景下,乐鱼与该企业达成战略合作协议,为其提供自动化打磨清理方案,一举攻破多项难题,实现企业生产效率大幅度提升。
该企业生产的动臂板和铰链板等铸件,经过火焰切割后,产生熔渣流坠等现象,毛刺硬度加强,给自动化打磨带来极高的难度,铸件毛刺、残渣厚大,最大厚度接近10mm。不仅如此,铸件厚度最高达70mm,最大长度为5100mm,材质包括无磁钢之外的所有钢种,需要打磨设备具备极高的适应性。重重困难叠加似乎预示着,这是一个根本不可能完成的任务。
为了达到客户的要求,乐鱼团队创新的提出了3D机器视觉+激光测量系统+实时力控的多重技术方式,来解决难题
首先,通过3D机器视觉系统自动识别工件位置信息和产品零件信息,将识别到的产品与标准件的三维图进行比对分析,将分析结果变成六维度坐标补偿量并反馈给机器人,实现自动化打磨的“初步引导”;随后,激光测量系统介入,用于检测零件被加工表面尺寸,运算自动补偿由于铸造公差与夹具公差所引起的加工误差,并根据每个零件的铸造偏差进行检测纠偏,实时补偿,自动调整打磨轨迹,从而保证打磨后产品的高度一致性和精确性。
最后,再配合力控系统,来判断打磨刀具在接触铸件平面时遇到的阻力,这种力控系统就像人的双手一样,随着铸件表面不同部位粗糙程度的变化而变化,从而实现整个打磨过程中力是恒定的,确保力的控制精度,保证打磨质量的一致性和高精度。