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前言

       隨著工業4.0時代的到來，工業智能已經成為制造業的全新主題。中國傳統工業依靠粗獷式的，廉價勞動力的生產發展模式，正面臨困境和經歷一場深刻的變革。

       以鑄造業下游領域鑄件的清理打磨行業為例，國內絕大多數廠商還采用傳統的人工打磨方式。這種方式打磨效率低，產品質量不穩定，生產環境污染程度高，zui重要的打磨工人的身體健康問題在行業內廣泛存在。

要想改變這種狀況，首先必須要提高生產環節的自動化水平，這也是講究社會責任的企業家們的追求。近日，在某發動機生產企業就實現了從中國制造向中國智造轉變的又一次重大突破。

某國有發動機有限公司，始建于上個世紀50年代，是我國zui早的專業生產重型高速柴油機的大型骨干企業和國家*。作為技術性要求*的大型工業企業，想要尋求新的發展，引進前沿的*已經是一種必然的需求。

在該企業柴油機缸體打磨這一領域，如何實現去人工化的自動打磨，一直以來都是困擾這家大型發動機企業的難題。正是在這種背景下，譽洋的工作人員到企業實地調查，進行多次溝通后，汽車發動機缸體自動化打磨項目得以成功實施。

缸體的自動化打磨難在何處

1

 

鑄件本身的鑄造影響因素。由于鑄件剛剛出產的時候都是毛坯件，存在很大的不確定性。比如：鑄件的收縮偏差，鑄件漲箱，鐵水的澆注溫度，砂箱錯位，砂芯的殘缺，砂箱夯實程度等都能影響工件的鑄造偏差，可能會導致鑄件的毛刺陡增，上下偏離，飛邊加厚、錯邊等等。這些鑄造偏差很大程度上影響了自動化打磨中的定位精度和重復定位精度。

2

 

其次，非標準件因素。由于每個工件偏差的不同，在加工過程中有可能會出現過切，或者不能有效切除冒口和飛邊的殘余量等問題，都會對缸體的打磨質量產生*的影響，也會使夾具設計出現困難，還可能影響到機器人的軌跡規劃，從而導致原來行業內常見的打磨失準的情況。

3

 

檢測校對因素。鑄件的物理表面比較粗糙，因而經常會使激光測量、激光檢測出現很大的偏差，即使是補償計算也有很大的誤差，這就給缸體的測量和定位帶來困難。

綜上，缸體的自動化打磨，很多企業一直走在技術探索的路上，一直沒有重大突破。

自主研發，突破行業技術難點

在接手這家發動機企業的缸體自動化打磨項目后，譽洋專門抽調了曾經參與過國家重大自動化技術項目的專家參與研發，充分考慮到了上述的行業技術難點，客服了種種困難，終于攻克了這一行業內的技術難題。

     負責此項目的研發工程師表示，項目組首先通過試驗改進了鑄件裝夾的修正偏差，同時找到了卓有成效的補償措施。在該自動化打磨項目中，重新比較和計算了各部實測點的優劣。在選取測量點時，充分考慮了缸體的變異點，缸體的切磨路徑以及對能影響加工質量的點線面進行了測量選取。

      在夾持缸體時，選取了缸筒為夾持點，同時選取下缸體某些穩定點做定位點，經過反復測試后確定。這樣，不論是采用比例算法還是微分數法都比較容易實現檢測上的。

項目組還專門開發了系統程序來控制補償措施。實施中通過激光對缸體測量后，把相應的數據實時傳送給控制系統。同時應用了譽洋為該項目專門開發的軟件和模塊進行對比計算，從而生成補償程序，以此引導機器人對缸體進行切割打磨。

其次，項目組對機器人運動軌跡進行了重新規劃。譽洋與KUKA、西門子等公司有著密切合作，在研發和實踐中，用執行軟件柔和的實現了三維仿真，解決了離線編程的各種可能。譽洋開發的計算軟件可修補和補償機器人的規劃路徑，使得仿真效果接近真實的加工軌跡，再應用機器人的仿真軟件進行校準，重新規劃，讓軌跡規劃更真實，效率更高。

zui后，打磨產品的選擇考量比較合理。行業內的人士都知道，鑄件的大小，質量，結構等千差萬別。針對不同類別的鑄件，譽洋早在2015年就成功研發出了智能設備和智能機器人兩大類打磨產品。可以說，應對不同類別的鑄件，都可以得心應手。

該項目實踐當中，譽洋是如何選擇打磨產品的呢？

考慮到汽車發動機缸體鑄件結構復雜，一致性差，對打磨的要求更為精細，要求其更為靈活，而且發動機屬于中大型鑄件，需要更大的作業空間，更適合用機器人來進行打磨。（如下圖）

在此汽車缸體自動化打磨項目中，選用的機器人是GDT210，工程師提供了這款機器人的特點列表。

缸體/缸蓋打磨專家 

加工工件重量zui高達400公斤

可選配雙機器人同時作業，事半功倍

剛柔并濟 離線編程

精良的夾具設計

30分鐘完成夾具和*的更換 

離線編程 不停工  

精巧靈活 柔性十足——雙工位工作臺轉換系統

集工件裝載、卸載為一體

減少上下料時間

更換托盤=更換夾具

定位 * —— 激光測量系統

武器精良——12工位傘形刀庫

機器人自動選擇磨輪和*

外部更換磨輪和* 簡單方便 

磨損預警功能

金剛石材質

環保  ——自動排屑系統 [選配]

自動收集鐵屑， 無需人工清理 

媲美歐美*技術，價格僅僅是其二分之一

中國的制造行業整體產能過剩，企業的利潤與生產成本的控制密不可分。譽洋在自主研發的自動化技術取得行業重大突破的同時，更進一步為企業考慮到了成本問題。

在該項目中，譽洋采用的是專門為發動機缸體設計的打磨機器人，*實現了人工替代。在核心技術方面，激光測量系統，雙工位工作臺轉換系統，刀庫設計，夾具設計，機器人仿真規劃等高難度技術應用以及設計方案超越了歐美同類產品。zui重要的，譽洋智能化打磨產品的價格只是國外同類產品的二分之一。

這家國有大型汽車鑄造廠商，將會更進一步的與譽洋展開合作，在該缸體自動化打磨項目成功實施的基礎上，*實現汽車相關鑄件打磨的全線自動化、智能化。

省錢、，這是所有智能科技產品為行業發展帶來的福音，譽洋的智能打磨機器人同樣如此。譽洋工業智能?汽車缸體自動化打磨項目的成功交付，意味著機器人在鑄件清理打磨領域開啟了新的篇章，也是自主創新理念在鑄件清理打磨領域的一次騰飛。