動(dòng)載結(jié)構(gòu)件焊接生產(chǎn)的增效利器--自動(dòng)化打磨
打磨與焊接是相生相隨的,焊接車間里從來都不缺少打磨的聲音。但是比起焊接,打磨卻更招人厭煩,主要是因?yàn)樵胍簟⒎蹓m、振動(dòng)、枯燥以及危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)。
比如對于動(dòng)載結(jié)構(gòu)件,為了降低應(yīng)力集中,常在焊縫端部打磨出燕尾。從焊接到打磨,整個(gè)過程中打磨的人力和資源消耗并不比焊接的少。與其他制造業(yè)部門一樣,現(xiàn)在要找個(gè)具有豐富焊縫磨削技能和經(jīng)驗(yàn)的工人越來越難。
好在跟隨著焊接自動(dòng)化的浪潮,自動(dòng)化打磨也逐漸流行起來。對于結(jié)構(gòu)件焊后打磨量很大的制造商,機(jī)器人打磨是非常值得考慮的增效降本方法!由于技術(shù)積累還不像焊接自動(dòng)化那般成熟,目前擁有支持機(jī)器人精細(xì)磨削所需經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的集成商并不多,下面就以“KUKA&3M”為例,介紹一下自動(dòng)化打磨的最新進(jìn)展。
KUKA:ready2_grind
在自動(dòng)化焊接過程中,機(jī)器人完全起主導(dǎo)作用。而對于自動(dòng)化打磨,則是由機(jī)器人和打磨系統(tǒng)共同協(xié)作來完成,二者不分伯仲。庫卡和3M在各自領(lǐng)域已具有深厚的技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)沉淀,但是單打獨(dú)斗往往意味著高風(fēng)險(xiǎn)和高成本,合作卻可以產(chǎn)出最優(yōu)的解決方案。
為此,庫卡推出了“ready2_grind”,一個(gè)預(yù)配置的機(jī)器人磨削系統(tǒng),它結(jié)合了必要的硬件、軟件和指導(dǎo)服務(wù),從而可以更好地幫助制造商以更快的方式實(shí)施項(xiàng)目,。
該系統(tǒng)支持廣泛的金屬加工件,從大型結(jié)構(gòu)件、汽車到生活用品和醫(yī)療設(shè)備,設(shè)計(jì)用于處理一系列具有不同加工條件的金屬磨削,其在自動(dòng)化焊縫上工作效果最佳。當(dāng)然,它也能夠處理變化較大的手工焊縫,但編程會(huì)變得更為復(fù)雜。
系統(tǒng)采用的六軸機(jī)器人力。對于像直角板這樣的工件,機(jī)器人可以以比手工控制更為精準(zhǔn)的角度去打磨,這意味著打磨過程中可以使用更大一部分的磨料,這實(shí)際上等同于提高了磨削工具的壽命。
一般操作工對自動(dòng)磨削這樣的工藝通常沒有什么經(jīng)驗(yàn),為此“ready2_grind”系統(tǒng)刻意降低了編程的復(fù)雜性。該系統(tǒng)的用戶界面被設(shè)計(jì)得非常直觀,可以為集成商和終端用戶提供處理復(fù)雜任務(wù)的簡單方法,操作工只需要把注意力放在打磨工藝中最重要的參數(shù)上即可。
02
3M:ActiveCompliantTool
相應(yīng)的,3M以“Wedon’tmakerobots,wehelpmakerobotsworkforyou”的理念推出了“自適應(yīng)磨削工具”(ActiveCompliantTool)以及“Cubitron”II自動(dòng)化磨料體系。
盡管每個(gè)部件對自動(dòng)化磨削解決方案都很重要,但連接到機(jī)器人末端的3M自適應(yīng)磨削工具可能是最關(guān)鍵的。工具中的“主動(dòng)順應(yīng)性”使系統(tǒng)能夠在保持與零,施加均勻一致的壓力,而不受工具自身方向的影響。
該工具能夠有效適應(yīng)工件表面和程序路徑的變化,允許磨削材料浮動(dòng)進(jìn)出以適應(yīng)工作面的變化。這使打磨程序的編制變得更加容易,即使工件表面變化達(dá)10毫米,磨削工具仍能正常工作。
工具集成了3M伺服旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),該系統(tǒng)內(nèi)配備一個(gè)伺服電機(jī),以優(yōu)化磨料性能。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括一個(gè)內(nèi)置的磨削工具更換功能,適用于需要多種磨料的應(yīng)用,節(jié)省了制造商手動(dòng)。
自動(dòng)化打磨的關(guān)鍵因素之一是確保磨料以適合工件材料的速度運(yùn)行。在一般壓力水平下,大多數(shù)氣動(dòng)工具在接觸工件后都會(huì)被迫降低運(yùn)行速度,有的甚至只能以一半的速度運(yùn)行。3M公司使用的伺服旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果選擇以每分鐘6000轉(zhuǎn)(RPM)的速度進(jìn)行打磨,那么在典型的受力情況下,磨料便會(huì)保持以大約6000轉(zhuǎn)的速度運(yùn)行。這不僅可以延長磨料的壽命、降低成本消耗,而且還能夠直接提高生產(chǎn)效率。