今日主題:《機器人自動打磨系統解決方案》
分享嘉賓:國機智能技術研究院(后文稱“國機智能”)副總工程師林青
智能裝備、機器人打磨、數字化技術,這是是林青先生今日為我們帶來的三大主要內容,我分別將這三個板塊做了以下整理。

一、智能裝備
在“智能制造綜合標準化與新模式應用項目指南”中提到的5種智能裝備是高檔數控機床與工業機器人、增材制造裝備(包括3D打印和焊接)、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備以及智能物流與倉儲裝備。這5者不是互相孤立的,而是互相關聯、互相配合、互相滲透,這樣才能真正成為智能裝備,成就智能制造。

在現實工廠中的裝備,以下幾個是必不可少的:1)庫房、貨架(存放原材料和工具)、2)物流(將物資從庫房運輸到加工工位)、3)加工裝備(將原材料變成產品)、4)生產線(單個的零部件怎么成為整體的產品)、5)MES(生產信息化管理系統)其中,加工裝備是生產過程的主角,而機器人是其中的重要裝備,因為機器人可以作為生產過程中設備的銜接,或是單元的控制系統,這是非常關鍵的。
二、機器人自動打磨技術
工業機器人在實際生產中的應用是比較廣泛的,比如:上下料、焊接、加工、裝配等。這需要用到的技術有智能傳感、智能檢測、數字化技術、信息化管理等。林青詳細為我們講述了加工其中一個關鍵環節——打磨,眾所周知,打磨的工作環境和非常惡劣,而且需要的條件也很多,所以,機器人打磨在工業制造過程中也越來越關鍵。
機器人打磨技術應用場景比較多,如:銑削加工、拋光加工、焊縫處理、鑄件綜合清理、去毛刺加工。和四軸、五軸加工中心相比,它們加工的內容大都是相似的,但是區別在于:四軸、五軸機屬于數控機床,因此它們的加工精度會比較高,而工作范圍會比較小。而打磨機器人的工作范圍較大,雖然相對加工精度較低,但是通過一些手段,也是可以滿足當下的加工需求的。

機器人自動打磨技術的特點有以下幾點:
①智能:機器人自動識別工件形位偏差,對預設路徑進行在線補償,即機器人智能軌跡規劃——這是打磨技術必須做到的,最典型的就是鑄件打磨,因為鑄件的表面光潔度和形狀都不夠好,所以它的定位精度比較差,因此需要智能來對其位置偏差進行糾正。
②感知:機器人系統除執行預設命令外,還具有“力覺”、“視覺”,為機器人加工參數在線調整提供感知信息。視覺即3D視覺,把工件的實際位置進行檢測,再進行定位。
③高效:采用高速主軸配合專用刀具,提高加工效率和加工精度。
④專家庫:針對不同材質、不同類型工件、不同的加工工藝建立加工工藝專家庫,提高編程效率。
由于機器人自動打磨技術涉及到的應用技術非常廣泛,比如:力控技術、高精度空間3D視覺引導系統、數字化技術、離線編程技術、3D視覺——線激光掃描、建立打磨工藝專家庫等,這里就不一一介紹了。

那么,機器人打磨技術實際上會應用哪些領域呢?常見的解決方案又有哪些呢?最常見的解決對象就是飛機零部件、輪船零部件、汽車零部件、白車身以及高鐵零部件等。具體的就是船用推進器槳葉打磨應用方案、輪轂去毛刺打磨系統應用方案、發動機箱體打磨系統應用、大型鑄件清理應用等。
三、數字化技術與應用實例

關于數字化技術,林青用了一個具體案例為我們講述其應用。數字化仿真技術是國機智能的一個研究方向,林青現場具體為我們展示了其中一條智能工廠的仿真制造線。它包括立體庫、出入庫管理、AGV、虛擬加工(機床加工)、激光雕刻、3D視覺尺寸檢測、2D視覺字符檢測、機器人裝配線、中控室,這些整個聯合構成形成智能工廠。其中,中控室用到的技術是國機智能自主研發的IMES系統。