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正文內(nèi)容

工業(yè)機器人在鑄造中的應(yīng)用(編輯修改稿)

2025-07-15 22:42 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 器人的動作軌跡。它不但能準確地描述機器人的作業(yè)動作,而且能描述機器人的現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境,如對傳感器狀態(tài)信息的描述,更進一步還能引入邏輯判斷、決策、規(guī)劃功能及人工智能。機器人編程語言具有良好的通用性,同一種機器人語言可用于不同類型的機器人,也解決了多臺機器人協(xié)調(diào)工作的問題。 機器人的工作原理是一個比較復(fù)雜的問題。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。其實質(zhì)為由外部傳感器引導(dǎo),帶動一個或多個末端執(zhí)行器,通過可編程運動,自動的實現(xiàn)手部作業(yè)的動作功能及技術(shù)要求。從控制的角度,可分為四種方式。 1) “示教再現(xiàn)”方式:它通過“示教盒”或人“手把手”兩種方式教機械手如何動作,控制器將示教過程記錄下來,然后機器人按照記憶周而復(fù)始的重復(fù)示教動作 2) “可編程控制”方式:工作人員事先根據(jù)機器人的工作任務(wù)和 運動軌跡編制控制程序,然后將控制程序輸入給機器人的控制 器,起動控制程序,機器人就按照程序所規(guī)定的動作一步一步 地去完成,如果任務(wù)變更,只要修改或重新編寫控制程序,非常靈活方便。大多數(shù)工業(yè)機器人都是按照前兩種方式工作的。 3) “遙控”方式:由人用有線或無線遙控器控制機器人在人難以 到達或危險的場所完成某項任務(wù)。如防暴排險機器人、軍用機 器人、在有核輻射和化學(xué)污染環(huán)境工作的機器人等。 4) “自主控制”方式:是機器人控制中最高級、最復(fù)雜的控制方 式,它要求機器人在復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中具有識別環(huán)境和自主決策能力,也就是要具有人的某些智能行為。四、在鑄造中的應(yīng)用 工業(yè)機器人最早應(yīng)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(fù)勞動,提高勞動生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)機器人與數(shù)控加工中心,自動搬運小車以及自動檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)(FM5)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。隨著工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用已打展到宇宙探索、深海開發(fā)、核科學(xué)研究和醫(yī)療福利領(lǐng)域。在此主要討論在鑄造方面的應(yīng)用。 機器人在鑄造業(yè)中的應(yīng)用首先是從壓力鑄造開始的。最早的有記錄的機器人應(yīng)用是1961年,在美國福特公司的一個鑄造廠中作為一臺壓鑄機的輔助設(shè)備。它的主要優(yōu)點是能夠保證操作者的安全,并能預(yù)測產(chǎn)量和保證零件質(zhì)量。隨著機器人技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對生產(chǎn)過程提出了更高的要求,尤其是操作過程的柔性化。工業(yè)機器人的真正的潛力正在逐漸被認識。機器人比專用設(shè)備更經(jīng)濟的關(guān)鍵原因是它具有執(zhí)行各種任務(wù)的能力。在壓鑄行業(yè)中,機器人可以完成諸如將金屬型放入壓鑄機,從壓鑄機中取出鑄件、切除澆口、去毛刺以及裝配等各項任務(wù)。機器人不但可以完成各不同的工作,而且可以利用最少的投資,通過編程和更換夾具來完成更進一步的工作。機器人不僅在壓鑄工業(yè)中取得了很成功的應(yīng)用,而且在砂芯制造中也有著大量的應(yīng)用。因為砂芯的需求量非常大,而工業(yè)機器人能夠準確靈巧的運送、裝配相當精巧但又很重的砂芯。 除此之外,機器人在鑄造的整個過程中都有著獨特作用。 機器人在造型中的應(yīng)用 在自動造型的某些場合, 要求人必須十分敏捷, 這時機器人的應(yīng)用有顯著的重要性。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。機器人已用于組合型芯和下芯, 對于型芯或組芯上涂料或侵涂料。在專用機械的基礎(chǔ)上, 機器人可用于更換模板。簡易的機器人巳用于開澆口杯鉆出氣孔。機械手用于修型, 搬動型芯砂箱和鑄型。 在許多國家機器人較多地用于鑄件清理,但在美國造型制芯車間里用的機器人數(shù)量比清理車間用的還要多。原因之一可能是因為清理車間有足夠的勞力及使用機器人并不經(jīng)濟。 機器人在落砂中的應(yīng)用 機器人已用于從砂箱巾拔取已凝固的單個鑄件或成束鑄件, 其優(yōu)點是型芯與鑄件一起整體取出, 芯砂與舊砂不會混在一起, 這使舊砂再生的工藝簡化。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。機器人可把落砂后的各種鑄件分類取出并傳遞到所要求的工位上。在落砂切上連接上矩形溜槽, 在溜槽旁安置機器人即可實現(xiàn)。使用機械手從落砂機上取下中大鑄件的情況已湃常見了。英國鑄鐵研究協(xié)會液壓關(guān)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
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