機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)在精密鑄造中的運(yùn)用

梁 永

廣西玉柴機(jī)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(yè)的快速轉(zhuǎn)型,加大了對(duì)精密鑄造行業(yè)的需求,并提升了對(duì)產(chǎn)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(huán)境當(dāng)中的識(shí)別功能,并結(jié)合MOTOMAN 機(jī)器人和三菱Q系列PLC與上位機(jī)系統(tǒng),再將上位系統(tǒng)的分析功能進(jìn)行融合,滿足了對(duì)精密鑄造工藝的需求。

1 控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

控制系統(tǒng)主要是采用三菱Q系列當(dāng)中模塊化PLC,并通過(guò)對(duì)三路模塊的配置,在每一路都連接兩臺(tái)相同的機(jī)器人以及變頻器,再將其中一路同步連接到遠(yuǎn)程的I/O從站當(dāng)中,而另一路則需要與遠(yuǎn)程的A/D以及串口模塊相互并聯(lián),進(jìn)而再與人機(jī)的接口相互連接。此外,還需要將遠(yuǎn)程的A/D 模塊直接連接至位移測(cè)距傳感器當(dāng)中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)I/O 模塊與傳感器和電磁閥信號(hào)的有效銜接。

2 與傳統(tǒng)手工工藝之間的對(duì)比

在沾漿操作的環(huán)節(jié),若使用手工模式,那么在大型模組的施工環(huán)節(jié),則難以保障工藝操作的順利完成,同時(shí)無(wú)法確保沾漿深度的統(tǒng)一性以及標(biāo)準(zhǔn)性,并且在淋砂操作的過(guò)程中無(wú)法保障均勻性。使用人工記錄的方法,對(duì)產(chǎn)品的工藝流程進(jìn)行記錄,并設(shè)置相應(yīng)的干燥流程,不僅無(wú)法保障工序操作的及時(shí)性,同時(shí)也難以避免記錄失誤的情況,進(jìn)而出現(xiàn)產(chǎn)品報(bào)廢的問(wèn)題,阻礙了責(zé)任機(jī)制的建立,導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品問(wèn)題的追溯。

3 對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要分析

3.1 系統(tǒng)的互聯(lián)外圍設(shè)備 系統(tǒng)所包含的互聯(lián)外圍設(shè)備,主要有傳輸鏈、除塵設(shè)備、風(fēng)塔、漿料桶、淋砂機(jī)械以及自動(dòng)門等幾種類型。

3.2 描述總體系統(tǒng) 系統(tǒng)的控制功能采用的是主站PLC,并通過(guò)對(duì)機(jī)器人以及懸掛鏈傳輸線的統(tǒng)一化控制,進(jìn)而采取RFID與上位機(jī)信息有機(jī)結(jié)合的方法,協(xié)助位置傳感器促進(jìn)制殼工藝的整體流程順利進(jìn)行。同時(shí),利用位移測(cè)距傳感器對(duì)漿桶、漿料進(jìn)行檢測(cè),有助于在保障模組漿料浸入深度的基礎(chǔ)上,使用系統(tǒng)所配置的人機(jī)接口以及塔燈,強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的控制力度,并在設(shè)置相應(yīng)參數(shù)的同時(shí),對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,再通過(guò)對(duì)報(bào)警情況的記錄與提示,為用戶設(shè)置嚴(yán)格的權(quán)限,進(jìn)而打造以手動(dòng)、自動(dòng)等模式為主的更改功能。

4 相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)

4.1 運(yùn)用計(jì)算機(jī)協(xié)助技術(shù)流程 精密鑄造工藝當(dāng)中包含了ID、干燥的時(shí)間設(shè)置、沾漿的時(shí)間、淋砂的時(shí)間以及層數(shù)的控制等方面的工藝參數(shù),使用人工輸入的方法,將各項(xiàng)工藝參數(shù)輸入至計(jì)算機(jī)當(dāng)中,由計(jì)算機(jī)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的整理、歸納與保存,進(jìn)而將有效的數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中,為后期的調(diào)動(dòng)、更新以及使用提供便利。

4.1.1 讀取模組ID 還可以使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)模組ID的讀取,并針對(duì)相對(duì)應(yīng)的信息進(jìn)行顯示,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理與保存。

4.1.2 干燥時(shí)間 根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的計(jì)算模組干燥時(shí)間,并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的相關(guān)信息,有助于快速的找出超時(shí)最長(zhǎng)的模組數(shù)據(jù)。

4.1.3 沾漿、淋砂時(shí)間 利用最短的路徑快速對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位,并利用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)沾漿以及淋砂過(guò)程的處理,直至干燥為止。

4.1.4 層數(shù)的控制 當(dāng)燈塔出現(xiàn)相應(yīng)的提升之后,還可以采用人工下料的方法,并嚴(yán)格的把控漿料桶的液位位置,再利用測(cè)距傳感器獲取液面的實(shí)際高度,進(jìn)而在沾漿之前通過(guò)對(duì)液面的調(diào)整,掌握浸入的深度,最后再添加適當(dāng)?shù)臐{料數(shù)量。

4.2 混合生產(chǎn)方法 結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)作以及用戶的要求,分批次對(duì)產(chǎn)品的日均投入量進(jìn)行調(diào)整,并在現(xiàn)階段的布局方案當(dāng)中,嚴(yán)格的布置相應(yīng)的生產(chǎn)線,同時(shí)遵循實(shí)際的工作原理,實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的混合生產(chǎn)。

4.3 生產(chǎn)線的監(jiān)視功能 利用監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)線上檢測(cè)的方法,完成對(duì)生產(chǎn)作業(yè)各項(xiàng)信息的采集,并將有效數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存,再以圖形化的形式顯示機(jī)器人的實(shí)時(shí)工作狀態(tài),確保操作人員能夠充分的掌握實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)信息,通過(guò)對(duì)模組信息的跟蹤與存檔,為提升設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量,進(jìn)而為生產(chǎn)管理系統(tǒng)的運(yùn)行提供有效的數(shù)據(jù)保障。

5 結(jié)合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行推廣

5.1 伺服控制系統(tǒng)的設(shè)置 傳統(tǒng)以人工作業(yè)為主的蠟?zāi)ｈT造工藝已經(jīng)難以滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)要求,新型的伺服控制系統(tǒng)不僅能夠提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,還可以保障產(chǎn)品的質(zhì)量,同時(shí)能夠發(fā)揮出自身的安全性以及可靠性的優(yōu)勢(shì),在實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作的基礎(chǔ)上,降低產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本。現(xiàn)階段系統(tǒng)當(dāng)中所使用的自動(dòng)門控制系統(tǒng),屬于伺服控制系統(tǒng)當(dāng)中的一種形式,并且具有獨(dú)立性的特點(diǎn),同時(shí)屬于變頻控制類型。此外,由于在伺服控制系統(tǒng)衍生基礎(chǔ)上的自動(dòng)門設(shè)備,其本身具有運(yùn)行效率高、平穩(wěn)性強(qiáng)以及可靠性的特點(diǎn),并且在實(shí)際的使用過(guò)程中,并不需要傳感器進(jìn)行檢測(cè),且不受系統(tǒng)統(tǒng)一化控制的局限,所以產(chǎn)生故障的幾率較小。另外,以機(jī)器人運(yùn)作為主的工作環(huán)境,不僅能夠保障生產(chǎn)的長(zhǎng)期性,還可以保障生產(chǎn)作業(yè)的安全化以及高效化,為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)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(chǎn)線的打造,為了實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)控制系統(tǒng)的順利運(yùn)作,應(yīng)在完善的機(jī)器人以及設(shè)備的指導(dǎo)方案基礎(chǔ)上完成,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目標(biāo)。此外,此項(xiàng)生產(chǎn)線的制造,不僅打破了行業(yè)發(fā)展的局限型,也提升了產(chǎn)品沾漿深度的控制效果。在控制系統(tǒng)的革新過(guò)程中,將MOTOMAN 機(jī)器人和三菱Q 系列PLC融入之后,再通過(guò)CCLINK通訊的支持,保障了數(shù)據(jù)交換過(guò)程的穩(wěn)定性。此外,通過(guò)對(duì)倍加福的RFID射頻識(shí)別技術(shù)的使用,不僅克服了數(shù)據(jù)讀取過(guò)程中的問(wèn)題,同時(shí)還能夠保障其他品牌不受金屬環(huán)境的干擾。

結(jié)語(yǔ)

精密鑄造工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、種類、數(shù)量以及環(huán)境都具有較高的需求,加快智能化以及自動(dòng)化的生產(chǎn)線制造進(jìn)程,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新目標(biāo),還可以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并在提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上,完善產(chǎn)品的品質(zhì)。除此之外,隨著機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)的打造,不僅代替了傳統(tǒng)的手工業(yè)模式,還能夠克服環(huán)境等方面的困難,進(jìn)而推動(dòng)了精密鑄造工藝的發(fā)展。