熱切割過程會留下需要清理的邊緣。焊接會在焊件表面產(chǎn)生飛濺,必須清除飛濺。表面和邊緣需要準(zhǔn)備接受油漆或粉末涂料。研磨使所有這些成為可能。
但是如果是手動操作的話,研磨需要花費(fèi)很多精力。作業(yè)者必須對研磨工具施加某種壓力,這樣砂帶、砂盤或砂墊才能正常工作,他必須連續(xù)數(shù)小時重復(fù)同樣的工作。手動磨床可能是站著的,蹲在工件上,握著振動的手動工具一段時間??上攵?,這非常的累。
但這只是物質(zhì)上的損失。同一操作人員必須有足夠的接觸,以避免去除太多的材料,并使用手動工具施加適量的壓力,以避免燒穿太多的消耗品。他可能還會戴上防護(hù)眼鏡以防止眼睛里的金屬屑和火花,并戴上呼吸器以避免吸入充滿金屬的灰塵。
Acme制造公司總裁兼首席執(zhí)行官G.A.“Fritz”Carlson III說,研磨有三個缺點(diǎn):骯臟、危險、有辱尊嚴(yán)。Acme制造公司是一家機(jī)器人技術(shù)集大成公司,專注于去毛刺和拋光自動化。在實(shí)施機(jī)器人自動化時,你會消除這三個缺點(diǎn),因?yàn)闄C(jī)器人顯然不關(guān)心這些。
特別是在當(dāng)前的疫情迫使許多公司削減員工,并盡其所能減少人與人之間的接觸的情況下。事實(shí)上,機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(Robotics Industries Association) 1月份的報告顯示,非汽車行業(yè)每年的機(jī)器人訂單數(shù)量首次超過了汽車機(jī)器人訂單數(shù)量。2020年,北美機(jī)器人設(shè)備的銷量較2019年增長了3.5%。這一增長的關(guān)鍵是北美機(jī)器人銷售有史以來第二好的季度,較2019年第四季度增長了63.6%。
考慮到所有這些,為什么在工廠里看不到更多的機(jī)器人研磨單元呢?與10到15年前相比,如今焊接機(jī)器人在金屬制造業(yè)務(wù)中更為常見,因?yàn)闄C(jī)器人價格已經(jīng)下降,而熟練的焊工也更難找到。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,機(jī)器人研磨單元也將更廣泛地應(yīng)用于薄板制造行業(yè)。然而,盡管自動化磨削技術(shù)正在得到更廣泛的采用,但大多數(shù)金屬制造行業(yè)并沒有意識到這一點(diǎn)。
在哪里可以找到機(jī)器人研磨?
與資本主義社會中的大多數(shù)事物一樣,公司會認(rèn)識到企業(yè)最需要的機(jī)會。自動化磨削技術(shù)需求最大的制造業(yè)領(lǐng)域是大多數(shù)產(chǎn)品所需要的領(lǐng)域。
MESH Automation Inc.的銷售和市場總監(jiān)James Ward,多年來為制造客戶開發(fā)了許多機(jī)器人磨削系統(tǒng)。他指出,鑄造廠和壓鑄工總是尋求機(jī)器人的幫助,因?yàn)楫a(chǎn)品從來沒有被完美地制造出來。他們有分開的線和見證的痕跡,需要刪除,以使他們有一個更完善的外觀。
銑床是很好的制造設(shè)備,但它們依賴于刀具。這些工具以不可預(yù)測的速度磨損。較新的工具切割更精確,而較舊的工具刃口鈍,留下更多毛刺。當(dāng)車間在加工像葉輪這樣的東西,它將在泵內(nèi)旋轉(zhuǎn),葉輪必須是無毛刺的。機(jī)器人研磨機(jī)是不讓這種情況發(fā)生的保險政策。
在這種情況下,使用磨具的機(jī)器人可以迅速去除這些毛刺和其他不需要的特征。這些都不是制造商想要在CNC磨床上見到的東西。
卡爾森說,如果一個零件被認(rèn)為具有“高價值”,這取決于制造它所需要的制造時間,或者僅僅是因?yàn)樗怯赦伒炔牧现瞥傻?,那么使用自動化表面和邊緣加工就會變得容易得多。換句話說,由奧氏體鎳鉻合金制成的葉片葉輪需要一些后處理處理,更適合機(jī)器人磨削單元,而不是簡單的壓鑄件。
卡爾森說,所以你知道,這個部分的價值將決定投資回報是真的好還是壞得不可思議。
沃德說,某些制造環(huán)境非常惡劣,以至于人們不得不離開現(xiàn)場。
沃德補(bǔ)充說,其他公司只是在尋找沒有任何加工跡象的零件,這意味著表面沒有焊接珠或不一致。這樣的缺陷可能是顯而易見的,當(dāng)部分脫離焊接夾具,但它們變得特別明顯。
沃德說,如今的消費(fèi)者非常挑剔,你首先看到的就是油漆工作。
采用機(jī)器人打磨技術(shù)的制造商提高了生產(chǎn)率,將人為因素從加工過程中去除,并為更好的外觀提供一致的拋光效果。
幾個制造示例
沃德描述了一個專門用于大型焊接件后處理的單元。更具體地說,該電池的設(shè)計(jì)目的是去除爐渣、電弧氣體污染物和焊接飛濺。
這些焊接件以不同的配置大量生產(chǎn)。機(jī)器人研磨單元將有助于減少清理焊接的時間,并引入一致性的水平,這是使用帶有線輪和拋光墊的電動工具的手動研磨機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的。
MESH Automation設(shè)計(jì)了一個具有定制操作界面、拋光主軸和自動化夾具的單元。主軸線片上的壓力是可編程的,并持續(xù)監(jiān)控,以便在精加工過程中可以改變。該細(xì)胞也來了一個工具抽屜更換使用的鋼絲輪與新的鋼絲輪。
MESH Automation設(shè)計(jì)的夾具可以適應(yīng)各種不同的焊接。安裝在夾具上方的視覺攝像機(jī)向機(jī)器提供了正確的零件被加載和它匹配所選的工作的驗(yàn)證。
沃德說,客戶很高興電池可以在不到80秒的時間內(nèi)完成對這些部件的清理工作。該電池還提供了一個美觀的表面處理。
沃德說,我們可以利用這些機(jī)器人獲得極高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
電氣外殼在一些車間里是很常見的景象,沃德說,他公司的機(jī)器人研磨單元也在這些制造環(huán)境中找到了家。一種安裝方式特別適合容納尺寸從12乘12英寸到38乘60英寸的盒子。
沃德回憶說:我們開發(fā)了一種識別零件大小的方法,并建立了不同的變量,讓它們告訴機(jī)器人該做什么。
在這個例子中,牢房里的機(jī)器人配備了刷子來打磨焊縫。然后,他們會更換工具,以融入焊縫區(qū)域與表面金屬的其余部分。沃德說,有人很難真正知道焊縫在哪里。
沃德說,它已經(jīng)發(fā)展到可以用于更多樣化的產(chǎn)品,而不僅僅是一個產(chǎn)品系列的不同變體。我們將其稱為一個批次的連續(xù)生產(chǎn)。
自動化研磨的未來?
卡爾森說,由于大流行迫使制造商后退一步,并打算重新評估投資,企業(yè)現(xiàn)在已準(zhǔn)備好實(shí)施未來生產(chǎn)計(jì)劃??紤]到制造商即使面臨高失業(yè)率,仍難以找到合適的員工加入他們的公司,他們渴望自動化技術(shù),使他們能夠利用機(jī)會,不一定需要他們增加運(yùn)營商。
現(xiàn)在的機(jī)械產(chǎn)業(yè)并不完全是人們在談?wù)摻饘僦圃鞎r所想的那樣,但制造電氣外殼和用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的大型焊接件卻是。自動化研磨的未來即將到來。
卡爾森建議任何金屬制造公司考慮用自動化來替代人工打磨,都應(yīng)該聯(lián)系系統(tǒng)集成商,看看什么方法可行。
卡爾森說,當(dāng)你在尋找一種去除材料的系統(tǒng)時,我們知道需要如何使用磨料,需要多少馬力,以及合適的速度和進(jìn)料。
沃德補(bǔ)充說,機(jī)器人打磨系統(tǒng)的成本與機(jī)器人焊接單元差不多。當(dāng)然,這是一個巨大的共性,但機(jī)器人的價格比10年前要便宜得多。此外,為這些機(jī)器人編程也更加方便。
一個自動研磨單元并不適合每一個零件,但在正確的情況下它可能是有意義的。