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机器人自动化系统在精密铸造中的应用①

更新时间:2009-03-28

随着汽车零部件行业和精密金属件行业的快速发展,对蜡模精密铸造行业的需求越来越强烈。无论从产品的种类、精密程度,还是在产能上,都有了新的高标准要求。不仅如此,由于传统的人工蜡模铸造工艺的工作环境比较恶劣,浆料对人体有一定的伤害,淋砂环节粉尘也非常大,对机器取代人工的需求越来越明显。但碍于国内无此智能蜡模精密铸造生产线的成功案例,一直没有实现人们的愿望。本文介绍的膜壳智能制造生产线,是国内的第一条完全由机器完成蜡模铸造工艺的生产线。其利用了倍加福RFID可在金属环境中准确识别的功能,结合MOTOMAN铸造机器人和三菱Q系列PLC,加上上位机系统记忆分析功能,满足了蜡模铸造复杂的工艺需求,顺应了市场的需求。实现了全设备生产,满足了人们的愿望,非常值得推广。

4、更新的内部控制整合框架阶段。这是2013年至今所处的阶段,即在原有的内部控制框架基础之上进行不断整合、更新而得到的更新版内部控制阶段。该阶段对原有的五大要素进行了新的引申和发展,认为内部控制必须按照企业经营目标的不同阶段进行分阶段实现,只有以不同阶段的经营目标为导向,才能在不同的经营环境和财务信息中进行全面有效的控制。同时,在新的世界贸易大环境下,内部控制的建设也随着商业模式的不断更新而更新,重视大数据和高新信息技术的更新和应用。

1 系统简介

1.1 系统总体描述

控制系统采用主站PLC,负责统一控制机器人及悬挂链传输线,采用RFID结合上位机信息及位置传感器协助完成制壳工艺的动作流程,通过位移测距传感器对浆桶浆料深度检测,保证模组在浆料中的浸入深度,系统配置人机接口和三色塔灯,实现对设备控制、参数设定、状态监控、报警记录及提示、用户权限设定、手动、自动工作模式更改等功能。

1.2 系统互联外围设备

系统互联外围设备包括传输链、浆料桶、淋砂机、除尘设备、风塔、自动门。

2 控制系统介绍

控制系统主站采用三菱Q系列模块化PLC,配置三路CCLINK模块,一路连接2台安川MOTOMAN机器人和变频器[1],一路连接远程I/O从站,另一路连接远程A/D和远程串口模块,可实现分散的设备集中控制。配置一路以太网模块,连接人机接口。远程A/D模块接入位移测距传感器。远程I/O模块接入传感器及电磁阀信号[2]

2.1 电气原理图

主要实现以下几个功能:现场监视功能、生产管理功能、生产线的报警处理功能、归档和生产报表功能、权限功能。

  

图1 电气原理图

2.2 上位监控系统

电气原理图如图1所示。

3 技术要点

该生产线生产出的产品,沾浆均匀,淋砂均匀无死角,干燥时间精准,制壳精密,产品一直性极高。大连(林)精密铸造有限公司,应用了该套生产线,运行良好,经济效果显著。

当前很多跨境电商人才是由社会培训机构提供的。这些培训机构商业嗅觉灵敏,针对企业和市场的需要,积极开展了跨境电商人才培训。但这种现象是不正常的,行业人才的培养不能只依赖社会力量,而应该由高校来做人才培养的主力。

4 技术优势和推广的必要性

该套生产线是国内第一条智能膜壳制造生产线,全部生产过程都是由机器人和各设备在控制系统指导下自动完成。打破了英国VA公司在全球范围内垄断此行业的局面,并且就产品沾浆深度控制方面,也超越英国VA公司以往的完成效果。控制系统方面MOTOMAN机器人和三菱Q系列PLC都支持CCLINK通讯,组态和数据交换方便稳定,倍加福的RFID射频识别技术克服了其他品牌在全金属环境受干扰,读取不稳定的困难。而且所用自动门的控制系统,是独自设计的伺服控制系统,是目前国内市场上无法找到的,都是变频控制。伺服系统控制的自动门运行速度快,平稳可靠,不需传感器检测,由系统统一控制,故障少。比起传统的人工蜡模铸造工艺,该套生产线生产效率高,产品品质高,稳定可靠,全过程无人操作,大大降低人力成本,由机器人代替人在恶劣的环境下长时间工作,安全高效,经济效果显著[3]

5 产品完成效果及案例

可根据客户需求,通过调整每批产品的投入量,在现有生产线布局下,按照以下工作原理实现多种工艺混合生产。人工输入工艺参数(ID、干燥时间、沾浆时间、淋砂时间、层数)到计算机,计算机将信息存入数据库。计算机读取模组ID,存储、显示并处理对应信息。计算模组干燥时间等,根据数据库信息找到超时最长的模组。以最短路径快速转到机器人工位,机器人进行沾浆、淋砂工艺处理,然后继续干燥。直到处理完最后一道工序,塔灯提示,人工下料。浆料桶液位控制,通过测距传感器读取浆料液面高度,机器人每次沾浆前,根据液面高度值,确定侵入深度,浆料液面高度低于一定值后,报警提示加入浆料。生产线的监视功能通过监控软件实现对现场设备的运行状态的在线检测、生产信息的采集、显示、存储,以图形化实时显示机器人工位状态,帮助操作人员及时了解生产的信息,并且满足对每个模组的信息跟踪和数据存档功能,保证现场设备高质量完成生产任务,并为生产管理系统提供必要的信息。

6 与传统手工对比分析

传统手工,沾浆环节需人工控制,大型的模组一个人无法完成,很难控制沾浆深度的一致性和标准性。淋砂环节,同样不能保证均匀一致。产品的工艺顺序和干燥时间,需人工记录,容易出错,处理下一道工序不及时,容易导致产品报废,产品的追溯功能也很难建立。而此套生产线,都成功的解决了以上问题。

烧烤店老板挤咕挤咕眼睛,脸上的肌肉抽搐几下。凑到他们跟前,想说什么,又把话咽回去。旁边几个顾客吃完走了,烧烤店老板去收拾桌子。他边捋顺桌上的竹签边说:“莫哪个莫哪个!随便嚼嚼。”

7 结语

由于市场对蜡模精密铸造产品的品质需求、种类需求、产量需求以及生产过程中环境的需求,加速了此行业对智能制作生产线的需求。该套生产线控制系统新颖,稳定可靠,生产效率高,便于维护,可根据客户需求柔性生产,且生产出的产品一致高,品质一流,代替了人在恶劣环境下工作,顺应了市场的发展,经济效果显著。它的出现必将逐渐取代传统的人工蜡模精密铸造工艺,推动精密铸造行业的快速发展,引领精密铸造行业进入新的时代。

参考文献

[1]MOTOMAN机器人技术手册[Z].

[2]三菱Q系列PLC技术手册[Z].

[3]吴炳荣,小林良一.精密铸造中蜡模制造的有关问题[J].铸造,1999(12):36-38.

 
张伟
《科技创新导报》 2018年第07期
《科技创新导报》2018年第07期文献

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