新松機器人在打磨拋光領域的應用分析

趙森

摘要：文章以機器人在打磨拋光領域的應用分析為中心，首先調查了機器人打磨拋光技術需求，其次對打磨拋光領域機器人的應用類型進行了介紹，最后從多個方面介紹了打磨拋光領域機器人的應用，目的在于提高打磨拋光領域機器人應用效率。

關鍵詞：機器人;打磨拋光;夾具設計;上件臺

中圖分類號：TP242.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）07-0036-02

0 ?引言

機器人在打磨拋光領域的應用，是對傳統制造行業生產模式的創新，也是傳統制造行業智能化變革的有效措施。制造行業中拋光打磨屬于最根本的生產工序，在制造行業中成本約達到30%。智能化技術的應用，加上制造行業勞動成本增加，為機器人打磨拋光工藝應用提供了機會。機器人打磨拋光不僅提高了制造處理的精準性，同時為制造業減少人工成本，保證打磨拋光質量。在這種情況下，加大對機器人在打磨拋光領域的應用研究力度，開拓機器人打磨拋光技術應用空間。

1 ?機器人打磨拋光技術需求調查

機器人打磨拋光技術對制造業來講非常重要，當前市場需求量非常大。結合制造業生產創新以及機器人需求調查發現，每年的增長幅度達到35-50%。機器人銷售量逐漸遞增，據不完全統計，2018年機器人銷售量為147682臺，同比2017年增長12.67%，2019年機器人銷售量為214372臺，同比增長15.79%。根據不完善的市場數據，每年機器人銷售中，打磨拋光機器人數量為總銷售數量的20%[1]。

市場中流行的打磨拋光機器人以國外品牌為主，占比達到75%，國內雖然同樣生產打磨拋光機器人，但市場應用量并不高。以新松公司生產的打磨拋光機器人為例，其銷售量若達到市場銷售的10%，那么每年的打磨拋光機器人銷售數量大概在315臺左右，機器人相關設備以及系統軟件等綜合為50萬，那么當年銷售額大概在15750-17641萬元之間[2]。結合這一數據分析可以看到市場上對機器人打磨拋光的需求，并且這種需求隨著制造業的發展還在不斷增長。我國市場中國外打磨拋光機器人是處于絕對壟斷地位的，為了帶動國民經濟發展，發展國產打磨拋光機器人，還需要增加核心技術研究，不斷積累經驗，提高機器人的品質。根據打磨拋光機器人應用需求分析，認識到機器人打磨拋光技術的重要性，并對這種技術應用提高重視，加大應用力度，提高制造業工藝效率[3]。

2 ?機器人打磨拋光類型介紹

當前市場中應用的新松打磨拋光機器人主要有四種類型：其一為SR7-CL;其二為SR10-C;其三為SR50-B;其四為SR210-D;如圖1。

及時對這四種機器人參數進行分析，為拋光打磨處理提供準確操作與設置依據，具體參數詳見表1。

通過對機器人研究分析發現，最先接觸拋光打磨操作的機器人為SR10-C、SR50-B、SR210-D，并且運行程序已經非常成熟，尤其在發動機鑄件清理、汽車底盤焊接框架打磨和汽車電焊白車身打磨中應用最多且更適用于大工件磨拋。對于小工件磨拋則首選為SR-7CL。制造業涉及拋光打磨的工件基數非常龐大，其中拋光打磨技術應用最為成熟的領域為五金鍛件領域[4]。機器人拋光打磨處理，必須根據市場運行情況，制造業需求以及變化規律等為參考，積累更多應用經驗，為機器人拋光打磨技術的應用積累更多成功經驗，拓展應用市場。

3 ?機器人打磨拋光領域中的應用研究

機器人在打磨拋光領域的應用，在很多方面為打磨拋光處理提供了方便，并且減少人力資源消耗，降低人工成本，節省更多打磨拋光操作時間。機器人沒有在打磨拋光領域應用期間，主要操作以人工為主。人工打磨拋光處理存在一些視覺誤區，打磨拋光的效果也不夠理想，若打磨拋光達不到規定標準，會直接影響到工件應用質量。不僅如此，人工打磨拋光處理時間較長，整體效率不高。制造業智能化發展背景下，對打磨拋光領域提出更高標準，在這種情況下積極引入機器人打磨拋光處理。但是因為單純依靠機器人并不能滿足現場打磨拋光要求，加上對工件的熟知度不高，所以還需要人工配合完成。為證明打磨拋光領域機器人不可或缺的地位，以小角閥工件作為研究對象，組織打磨拋光處理項目。

3.1 小角閥打磨拋光要求

小角閥打磨拋光處理，要求必須確保砂帶型號以及粗細比等科學組合，打磨處理中在砂帶方面有非常嚴格地要求，順利以由粗到細為主[5]。小角閥生產制造過程中，結合打磨拋光需要確定砂帶的條數，正常情況下打磨機中以2-4條為準。打磨拋光處理還需要拋光輪的處理，結合小角閥工件參數選擇拋光輪。拋光輪工作中需要注意控制其能耗。拋光輪粗拋操作以麻輪為主，精拋以布輪為主。

小角閥打磨處理中砂帶包括粗、中、精磨三種類型，分布于四大面。中、精磨則分布在四小面砂帶參數詳見表2。小角閥要求打磨拋光處理中表面不能出現碰傷或者裂痕，夾傷與刮傷等也不允許，必須做到表面光潔。

3.2 簡化夾具設計

機器人打磨拋光處理中，與工件之間的連接以夾具為主。通過夾具將工件在上件臺上固定。夾具直接關系到機器人打磨拋光處理質量，所以夾具設計非常關鍵。夾具設計中，機器人打磨拋光處理有特殊的強度要求，并且還不能對機器人運動造成影響。不僅如此，夾具盡可能不要干涉機器人打磨拋光處理[6]。小角閥打磨拋光過程中，為了確保機器人打磨拋光處理質量，要求根據小角閥口徑大小設計夾具，待夾具配合機器人完成小角閥固定后，盡可能減少與機器人之間有其他觸碰，因此夾具需要盡量設計簡單一些。

3.3 動力輪與拋光機的使用

動力輪在打磨機中有著極為重要的地位與作用，針對小角閥的打磨進行分析，需要使用緊張輪、惰輪、接觸輪以及主動輪四種動力輪。由于接觸輪是開展打磨工作的主要位置，因此選擇接觸輪的材料有著重要的意義，不僅需要分析材料消耗問題，還需其具有較高的強度。接觸輪產生的消耗程度較小，可結合實際需求分析砂帶消耗量。

使用拋光劑時還需根據實際情況配合相應的工業蠟，同時拋光機還應具有極強的動平衡能力。機器夾取物品進行拋光處理期間，應符合零件拋光需求，不能出現干涉現象。對小角閥拋光時，通常在進行一次拋光時就使用一次工業蠟。

進行打磨拋光工作期間，需夾取零件后通過打磨機與拋光機進行拋光打磨處理，這就需要拋光機與打磨機具有極強的穩定性。干涉狀態、砂帶是否偏離以及動平衡都屬于穩定性的主要內容。與此同時，拋光機與打磨機還應擁有較大的空間，更好地滿足機器的運動需求。受生產情況影響，拋光機與打磨機還應擁有延時系統，這可有效提高工作效率。

3.4 完善自動化裝備

機器人在進行拋光打磨期間，一定要注意這是一個整體，所以必須有效搭配機器人與拋光機等設備，通過自動化配套裝備形成整體系統[7]。小角閥打磨拋光處理之前需要進行質量檢驗，一定要保證打磨拋光處理的小角閥符合生產標準，保持所有小角閥的標準一致性。打磨拋光所有環節都必須符合規定標準，操作細節得到有效控制，任何一個環節出現問題或者質量不達標，都會影響小角閥打磨拋光處理的效果，造成制造生產中出現殘次品。

3.5 打磨拋光注意事項

機器人在打磨拋光領域的應用，需要結合小角閥具體打磨拋光要求，明確具體應用注意事項。第一，提前對拋光機、打磨機的設計進行了解與完善。第二是夾具設計過程中，注意與工件口徑對比，不能過大或過小。第三，上件臺在機器人夾具固定之前一定要做好檢查，結合小角閥情況完善設計。第四，關注機器人打磨拋光期間小角閥的穩定性，打磨拋光不受到過多因素干擾。第五，夾具家曲小角閥過程中，機器人就需要做好準備，以打磨機與拋光機為輔助及時開始打磨拋光處理。按照粗、中、精磨等順序加工處理。第六，待打磨拋光處理完畢，小角閥被放置在上件臺，完成整個制造過程。整個制造中必須做到操作連貫統一[8]。

4 ?結論

綜上所述，打磨拋光領域機器人的應用，是制造業智能化發展的體現，也是制造生產模式創新的重要選擇。根據對機器人打磨拋光處理市場需求調查可以發現，機器人打磨拋光技術對制造業的重要性。尤其是現代化制造生產過程中，對打磨拋光精度要求更高，在這種情況下必須科學應用機器人，提高打磨拋光的處理質量，提高處理效率，為制造業智能化發展與健康發展注入更多技術活力。

參考文獻：

[1]李先亮，何志新.埃夫特機器人在打磨拋光領域的應用[J].機器人技術與應用，2016.

[2]李文鈞，LIWen-jun.機器人在發動機缸體打磨領域的應用[C]//中國機械工程學會;中國鑄造學會，2016.

[3]周裕庚，俞桂英，孔祥斌，等.機器人智能打磨拋光技術與成套設備研究[J].機器人技術與應用，2019，187（01）：45-46.

[4]葉黎杰.基于ANSYS的拋光工業機器人拋光力研究[J].輕工機械，2019，37（5）：68-71.

[5]李文鈞.機器人在發動機缸體打磨領域的應用[C]//第十三屆全國鑄造年會暨2016中國鑄造活動周論文集，2016.

[6]周裕庚，俞桂英，孔祥斌，等.機器人智能打磨拋光技術與成套設備研究[J].機器人技術與應用，2019，187（01）：45-46.

[7]徐旋波，王寅飛，張偉.基于視覺反饋的工業機器人打磨拋光檢測系統應用研究[J].機電工程技術，2018，047（005）：122-126.

[8]盧明飛，關復燁.面向打磨拋光系統的自適應伺服控制技術研究[C]//2019重慶市鑄造年會論文集.