機器人自動化系統在精密鑄造中的運用

梁 永

廣西玉柴機器股份有限公司 廣西 玉林537000

汽車零部件以及精密化金屬零件行業的快速轉型,加大了對精密鑄造行業的需求,并提升了對產品種類以及精密程度等方面的要求。利用倍加福RFID在金屬環境當中的識別功能,并結合MOTOMAN 機器人和三菱Q系列PLC與上位機系統,再將上位系統的分析功能進行融合,滿足了對精密鑄造工藝的需求。

1 控制系統的簡介

控制系統主要是采用三菱Q系列當中模塊化PLC,并通過對三路模塊的配置,在每一路都連接兩臺相同的機器人以及變頻器,再將其中一路同步連接到遠程的I/O從站當中,而另一路則需要與遠程的A/D以及串口模塊相互并聯,進而再與人機的接口相互連接。此外,還需要將遠程的A/D 模塊直接連接至位移測距傳感器當中,進而實現I/O 模塊與傳感器和電磁閥信號的有效銜接。

2 與傳統手工工藝之間的對比

在沾漿操作的環節,若使用手工模式,那么在大型模組的施工環節,則難以保障工藝操作的順利完成,同時無法確保沾漿深度的統一性以及標準性,并且在淋砂操作的過程中無法保障均勻性。使用人工記錄的方法,對產品的工藝流程進行記錄,并設置相應的干燥流程,不僅無法保障工序操作的及時性,同時也難以避免記錄失誤的情況,進而出現產品報廢的問題,阻礙了責任機制的建立,導致無法實現對產品問題的追溯。

3 對系統的簡要分析

3.1 系統的互聯外圍設備 系統所包含的互聯外圍設備,主要有傳輸鏈、除塵設備、風塔、漿料桶、淋砂機械以及自動門等幾種類型。

3.2 描述總體系統 系統的控制功能采用的是主站PLC,并通過對機器人以及懸掛鏈傳輸線的統一化控制,進而采取RFID與上位機信息有機結合的方法,協助位置傳感器促進制殼工藝的整體流程順利進行。同時,利用位移測距傳感器對漿桶、漿料進行檢測,有助于在保障模組漿料浸入深度的基礎上,使用系統所配置的人機接口以及塔燈,強化對設備的控制力度,并在設置相應參數的同時,對系統的運行狀態進行監控,再通過對報警情況的記錄與提示,為用戶設置嚴格的權限,進而打造以手動、自動等模式為主的更改功能。

4 相關技術要點

4.1 運用計算機協助技術流程 精密鑄造工藝當中包含了ID、干燥的時間設置、沾漿的時間、淋砂的時間以及層數的控制等方面的工藝參數,使用人工輸入的方法,將各項工藝參數輸入至計算機當中,由計算機平臺來實現對信息的整理、歸納與保存,進而將有效的數據信息儲存至數據庫當中,為后期的調動、更新以及使用提供便利。

4.1.1 讀取模組ID 還可以使用計算機實現對模組ID的讀取,并針對相對應的信息進行顯示,進而實現對數據信息的處理與保存。

4.1.2 干燥時間 根據實際情況設置相應的計算模組干燥時間,并結合數據庫當中的相關信息,有助于快速的找出超時最長的模組數據。

4.1.3 沾漿、淋砂時間 利用最短的路徑快速對機器人進行定位,并利用機器人實現對沾漿以及淋砂過程的處理,直至干燥為止。

4.1.4 層數的控制 當燈塔出現相應的提升之后,還可以采用人工下料的方法,并嚴格的把控漿料桶的液位位置,再利用測距傳感器獲取液面的實際高度,進而在沾漿之前通過對液面的調整,掌握浸入的深度,最后再添加適當的漿料數量。

4.2 混合生產方法 結合系統的運作以及用戶的要求,分批次對產品的日均投入量進行調整,并在現階段的布局方案當中,嚴格的布置相應的生產線,同時遵循實際的工作原理,實現不同產品的混合生產。

4.3 生產線的監視功能 利用監控軟件實現對生產作業線的實時監控,并針對現場設備的實際運行狀態,通過線上檢測的方法,完成對生產作業各項信息的采集,并將有效數據進行儲存,再以圖形化的形式顯示機器人的實時工作狀態,確保操作人員能夠充分的掌握實際生產過程中的各項信息,通過對模組信息的跟蹤與存檔,為提升設備的生產質量,進而為生產管理系統的運行提供有效的數據保障。

5 結合技術的優勢進行推廣

5.1 伺服控制系統的設置 傳統以人工作業為主的蠟模鑄造工藝已經難以滿足現階段的生產要求,新型的伺服控制系統不僅能夠提升產品的生產效率,還可以保障產品的質量,同時能夠發揮出自身的安全性以及可靠性的優勢,在實現無人操作的基礎上,降低產業的生產成本。現階段系統當中所使用的自動門控制系統,屬于伺服控制系統當中的一種形式,并且具有獨立性的特點,同時屬于變頻控制類型。此外,由于在伺服控制系統衍生基礎上的自動門設備,其本身具有運行效率高、平穩性強以及可靠性的特點,并且在實際的使用過程中,并不需要傳感器進行檢測,且不受系統統一化控制的局限,所以產生故障的幾率較小。另外,以機器人運作為主的工作環境,不僅能夠保障生產的長期性,還可以保障生產作業的安全化以及高效化,為產業的發展帶來良好的經濟效益以及社會效益。

5.2 降低了讀取操作的困難程度 隨著智能膜殼制造生產線的打造,為了實現各項控制系統的順利運作,應在完善的機器人以及設備的指導方案基礎上完成,并實現自動化的目標。此外,此項生產線的制造,不僅打破了行業發展的局限型,也提升了產品沾漿深度的控制效果。在控制系統的革新過程中,將MOTOMAN 機器人和三菱Q 系列PLC融入之后,再通過CCLINK通訊的支持,保障了數據交換過程的穩定性。此外,通過對倍加福的RFID射頻識別技術的使用,不僅克服了數據讀取過程中的問題,同時還能夠保障其他品牌不受金屬環境的干擾。

結語

精密鑄造工藝對產品的質量、種類、數量以及環境都具有較高的需求,加快智能化以及自動化的生產線制造進程,不僅能夠實現創新目標,還可以保障系統的穩定性,并在提升產品生產效率的基礎上,完善產品的品質。除此之外,隨著機器人自動化系統的打造,不僅代替了傳統的手工業模式,還能夠克服環境等方面的困難,進而推動了精密鑄造工藝的發展。