工業(yè)機(jī)器人自動化技術(shù)的應(yīng)用，是鑄造企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措

采用先進(jìn)適用的鑄造新技術(shù)，提高鑄造裝備自動化，特別是工業(yè)機(jī)器人自動化技術(shù)的應(yīng)用，是鑄造企業(yè)實施實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。

在鑄造生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人除了能夠代替人在高溫、污染和危險環(huán)境中工作外，還可以提高工作效率，提高產(chǎn)品精度和質(zhì)量，降低成本，減少浪費(fèi)，并可獲得靈活且持久高速的生產(chǎn)流程。鑄造設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人有機(jī)結(jié)合應(yīng)用已覆蓋壓鑄、重力鑄造、低壓鑄造及砂型鑄造等各個領(lǐng)域，主要涉及制芯、鑄造、清理、機(jī)加工、檢驗、表面處理、轉(zhuǎn)運(yùn)及碼垛等工序中。

而鑄造車間尤為突出，充斥著高溫、粉塵、噪聲等，工作環(huán)境極其惡劣。工業(yè)機(jī)器人可應(yīng)用到重力鑄造、低壓鑄造、高壓鑄造、旋壓鑄造，涵蓋黑色和有色鑄造不同鑄造方式的車間，大幅度降低員工的勞動強(qiáng)度。

根據(jù)鑄件特性，工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元有多種布局格式。

（1）圓周式合適于產(chǎn)品規(guī)格多、鑄造簡單、產(chǎn)品較小的鑄件，每臺重力機(jī)可以鑄造不同規(guī)格的產(chǎn)品，工藝節(jié)拍可以是多樣性，一人可操作兩臺重力機(jī)，因限制條件少，是目前最為常用的模式。

圓周式工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元

（2）對稱式適合于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、需有砂芯配合鑄造、澆注工藝復(fù)雜的鑄件。根據(jù)鑄件大小規(guī)格，小鑄件采用小傾斜式重力機(jī)，澆注口均在工業(yè)機(jī)器人圓周軌跡內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人也不移動。對于大鑄件，因相應(yīng)傾斜式重力機(jī)較大，工業(yè)機(jī)器人需配有移動軸方可澆注。該模式下，鑄件產(chǎn)品可多樣化，工藝節(jié)拍可不一致。

對稱式工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元

（3）并排式圓周式、對稱式的缺點(diǎn)是砂芯上件及鑄件下件物流是單工位的，較為分散，而采用重力機(jī)并排式就解決了該問題。根據(jù)鑄件大小、工藝節(jié)拍來布設(shè)重力機(jī)臺數(shù)，設(shè)計工業(yè)機(jī)器人是否需要移動。并可配置上輔助抓手來完成砂芯放置、鑄件下件的工作，實現(xiàn)更高程度的自動化。

并排式工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元

并排式工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元

（4）圓周式該模式的出鑄件速度相較于前幾個模式更為高效，重力機(jī)在平臺上旋轉(zhuǎn)，有澆注工位、冷卻工位、下件工位等，多臺重力機(jī)在不同工位同時運(yùn)行。澆注機(jī)器人在澆注工位不斷取鋁液澆注，取件機(jī)器人同步在下件（也可用人工，但因效率高，工作強(qiáng)度太大）。這種模式只適合產(chǎn)品類似、批量大、節(jié)拍一致的鑄件同時生產(chǎn)。

圓周式工業(yè)機(jī)器人重力澆注自動化單元

相較于重力鑄造機(jī)，低壓鑄造機(jī)更具智能化、自動化，人工只需做輔助工作即可。但對于高自動化的管理模式，在鑄造過程中，人工可以一人監(jiān)管一條線，只起巡邏檢查的作用，因此引出了低壓鑄造無人化單元，工業(yè)機(jī)器人完成全部輔助工作。

低壓鑄造無人化單元應(yīng)用模式有以下兩種方式：

（1）對于產(chǎn)品規(guī)格多、鑄造簡單、批量大的鑄件，可以由一臺工業(yè)機(jī)器人管理兩臺低壓鑄造機(jī)，工業(yè)機(jī)器人完成產(chǎn)品取件、放過濾網(wǎng)、打鋼號、去飛翅等全部工作，實現(xiàn)了無人化鑄造。因空間布局不同，工業(yè)機(jī)器人可以采用倒掛式，也可以采用落地式。

倒掛式工業(yè)機(jī)器人在低壓鑄造中的應(yīng)用

（2）對于產(chǎn)品規(guī)格單一、需有人工放置砂芯配合、批量大的鑄件，工業(yè)機(jī)器人直接從低壓機(jī)上取件后，進(jìn)行冷卻或放置到鉆孔專機(jī)及后續(xù)工序的轉(zhuǎn)序。

落地式工業(yè)機(jī)器人在低壓鑄造中的應(yīng)用

（3）對于需配合砂芯鑄造的，如果砂芯結(jié)構(gòu)簡單、砂芯單一，還可以用工業(yè)機(jī)器人增加取放砂芯的功能。人工放置砂芯需進(jìn)入模腔，而模具內(nèi)溫度很高，部分砂芯重量大，需要多個人協(xié)助才能完成，操作時間過長又會使模具溫度下降，影響鑄造質(zhì)量。因此，用工業(yè)機(jī)器人取代取放砂芯很有必要。

工業(yè)機(jī)器人在低壓鑄造中的應(yīng)用

目前，高壓鑄造的前端工作，如澆注、噴涂模具已有先進(jìn)的機(jī)構(gòu)來完成，但在鑄件的取出及料頭清理大部分由人工來完成。因高溫、重量等因素，人工效率低下，反過來制約了鑄造機(jī)的產(chǎn)能。工業(yè)機(jī)器人不僅取件高效，還同步完成了割料頭和渣包、清理飛翅等工作，將工業(yè)機(jī)器人充分利用，實現(xiàn)投入回報的最大化.

工業(yè)機(jī)器人高壓鑄造中的應(yīng)用

單軌機(jī)器人鑄造自動化線

工業(yè)機(jī)器人因高度的柔性和精度，在油漆粉塵漫天飛舞的涂裝車間、車間內(nèi)不能連貫的兩道工序之間、產(chǎn)品完成后的碼垛、單機(jī)加工的上下件等鑄造的諸多領(lǐng)域均可大顯身手。

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的注意事項

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，極大程度地改變了工作環(huán)境，提升了自動化程度。但是在項目決策時，也要注意相關(guān)事項，否則就有可能物極必反。

一般情況下，工業(yè)機(jī)器人適合于批量式生產(chǎn)，否則經(jīng)常因產(chǎn)品切換而調(diào)整機(jī)器人運(yùn)行程序及相關(guān)部件，會降低生產(chǎn)效率；另外，在目前的鑄造行業(yè)，通常將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在勞動力密集、勞動強(qiáng)度大的工序，以取代人工，取得最大的投資回報；在項目規(guī)劃時，需考慮工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行與周圍裝備的配合度，在確保節(jié)拍一致的前提下，使工業(yè)機(jī)器人得以充分利用。

隨著視覺系統(tǒng)、力傳感技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在復(fù)雜的工序也將得到更為廣泛、深入的應(yīng)用。