工業(yè)機器人在鑄造中的應用-預覽頁
【正文】 的、繁瑣的或危險的勞動，組成單機自動化或自動生產(chǎn)線，提高勞動生產(chǎn)率。六個子系統(tǒng)是：驅(qū)動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)可以與機械系統(tǒng)直接相連，也可通過同步帶、鏈條、齒輪、諧波傳動裝置等與機械系統(tǒng)間接相連。每一大件都有若干自由度，構成一個多自由度的機械系統(tǒng)。感知系統(tǒng) 感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。假如工業(yè)機器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控制系統(tǒng)；若具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。當然，也可以是多臺機器人、多臺機床或設備及多個零件存儲裝置等集成為一個執(zhí)行復雜任務的功能單元。一般情況下，機器人的運動范圍是指手部以及工件（或工具）在空間的運動范圍和所能達到的位置。機器人的自由度越多，就越能接近人手的動作機能，通用性就越好；但是自由度越多，結構越復雜，對機器人的整體要求就越高，這是機器人設計中的一個矛盾。（1）示教編程 示教編程用于示教再現(xiàn)型機器人中，它是目前大多數(shù)工業(yè)機器人的編程方式，在機器人作業(yè)現(xiàn)場進行。離線編程程序通過支持軟件的解釋或編譯產(chǎn)生目標程序代碼，最后生成機器人路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)。（3）機器人語言編程 機器人語言編程即用專用的機器人語言來描述機器人的動作軌跡。簡單來說，其原理就是模仿人的各種肢體動作、思維方式和控制決策能力。大多數(shù)工業(yè)機器人都是按照前兩種方式工作的。四、在鑄造中的應用 工業(yè)機器人最早應用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運： 工業(yè)機器人延伸和擴大了人的手足和大腦功能，它可代替人從事危險、有害、有意、低溫和高熱等筋劣環(huán)境中的工作；代替人完成繁重、單調(diào)重復勞動，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 機器人在鑄造業(yè)中的應用首先是從壓力鑄造開始的。工業(yè)機器人的真正的潛力正在逐漸被認識。機器人不僅在壓鑄工業(yè)中取得了很成功的應用，而且在砂芯制造中也有著大量的應用。例如對模板、砂型、金屬板的噴吹, 又如對模板、金屬型的噴涂料等, 機器人模擬人手的動作，控制壓縮空氣噴咀或涂料噴槍以某一角度或位置對準噴吹對象工作。機械手用于修型, 搬動型芯砂箱和鑄型。筆者于1979 年1月在聯(lián)邦德國本茨汽車廠的曼海姆鑄造車間BMD 造型線上, 看到落砂時用機械手取走鑄件。英國鑄鐵研究協(xié)會液壓關節(jié)式機械手起重力為3000kN ,液壓抓鉤回路中裝有液壓蓄能器, 在主回路壓力波動時能維持抓力。為避免從落砂機上取鑄件時受振動而損壞, 機械手裝有減振器。機器人在切割澆冒口中的應用 機器人切割澆冒口有兩種方法。, 將一個未切割的鑄件送到操作室內(nèi)的機器人旁, 同時將一個已割去冒口的鑄件送到室外。這項工作是試圖使清理工序從一個十分簡陋的勞動密集型生產(chǎn)直接跨入高技術范疇的過程,這樣就陷于在一個難度很大的應用領域中從事開發(fā)工作。僅知道在聯(lián)邦德國有3～4臺機器人在鑄鐵廠清理車間使用。又如由于某些人為因素, 清理工的生產(chǎn)率太低時, 應考慮是機器人提供好的工作條件可以提高經(jīng)濟效益呢, 還是改善組織管理并進行常規(guī)的技術改造更能提高經(jīng)濟效益。由于配置了很大的貯存架, 機器人可在沒有操作員介入下連續(xù)工作8 小時。識別系統(tǒng)的作用是: 對被清理的鑄件不需事先用人工分類, 而是由機器人確認要清理的鑄件, 檢出其他物件和不合格的鑄件。圖4所示是識別系統(tǒng)一例。適應控制系統(tǒng)的作用是, 針對鑄件披縫的尺寸和形狀往往有較大差異的情況, 該系統(tǒng)能根據(jù)差異自動控制切除過程, 使之最后符合工藝要求。人工不易搬動，如果采用吊車等輔助工具，移動速度很慢，而且工件的位置不容易控制。尤其在工件很重，而且有些部位又非常脆弱的情況下．就顯得非常有意義。如果這些工作由人工或者某些專用工具來完成的話，由于速度較慢，會延長生產(chǎn)節(jié)拍；同時，由于不同的工作要由不同的設備或者人來完成，設備的占地面積也會增大，從而增大了生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)率。因此機器人對于小批量、多品種的生產(chǎn)方式而言，是一種非常適合的工作方式。一個機器人自動生產(chǎn)單元不僅包括機器人本身，還必須有各種和機器人協(xié)調(diào)工作的其它輔助裝置。 夾具設計比較困難 由予機器人在鑄造工業(yè)中的應用時間較短，因此目前并沒有一些標準化的產(chǎn)品系列，對于各種不同類型的砂芯需要設計不同的夾具，而且對夾具的功能也有比較高的要求。此外，夾具的價格往往很昂貴，這是在選用時需要考慮的。這些準備工作都必須在機器人開始工作之前完成。盡管工業(yè)機器人的應用可以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，但不能一味追求改革，應根據(jù)每個工廠的實際情況來決定
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