無(wú)論世界上哪一個(gè)國(guó)家，傳統(tǒng)的鑄造鍛造業(yè)一直以來(lái)都是工作強(qiáng)度高，能源、材料消耗大，生產(chǎn)效率低，工作環(huán)境極為惡劣的高危產(chǎn)業(yè)。

　　特別在中國(guó)制造大國(guó)，隨著人力成本越來(lái)越高，傳統(tǒng)鑄造鍛造業(yè)的生產(chǎn)成本也在不斷增加。采用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)代替人工作業(yè)成為鑄造鍛造行業(yè)的新趨勢(shì)。

　　首先來(lái)了解一下柯馬NJ165鑄造版機(jī)器人進(jìn)行鋁重力澆鑄的情況。
　　在實(shí)際作業(yè)中柯馬的NJ165鑄造版機(jī)器人一馬當(dāng)先擔(dān)當(dāng)高危澆鑄的重任，它能夠精確控制澆鑄量，進(jìn)行高溫鋁液舀取之后，將高達(dá)700多攝氏度的鋁水對(duì)模具進(jìn)行給湯作業(yè),完全將工人從危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，在給湯作業(yè)完成之后，最后清理殘?jiān)⒓訜釡鬃鳂I(yè)，整個(gè)過(guò)程一氣呵成，干凈利落。

　　接下來(lái)再看看發(fā)那科機(jī)器人在重力澆注方面的應(yīng)用。

　　首先發(fā)那科伺服澆鑄裝置，可精確控制鋁液的澆鑄溫度和澆鑄速度，
　　澆包工作角度也可精確控制并能控制鋁液的澆鑄量，鋁液消耗少；
　　操作人工的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，安全性提高；
　　可連續(xù)工作24小時(shí)，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性廣。

　　伺服澆鑄裝置的整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)及伺服馬達(dá)全部安裝有罩殼進(jìn)行防護(hù)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)用外部鼓風(fēng)機(jī)給罩殼內(nèi)吹風(fēng)進(jìn)行降溫。

　　目前伺服澆鑄裝置的傳動(dòng)方式主要有兩種，即鏈輪傳動(dòng)方式和齒輪傳動(dòng)方式。

1、鏈輪傳動(dòng)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，但是傳動(dòng)平穩(wěn)性差、精度偏低，因此鏈輪結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于缸體缸蓋等較大鑄件的生產(chǎn)應(yīng)用中。而對(duì)澆鑄量要求較高的小型鋁合金鑄件生產(chǎn)中并不適用，不能滿足平穩(wěn)、準(zhǔn)確、定量澆鑄的要求，鏈輪傳動(dòng)方式伺服澆鑄裝置如圖1所示。
 

圖1 鏈輪傳動(dòng)方式伺服澆鑄裝置

2、齒輪傳動(dòng)方式，是用伺服電機(jī)經(jīng)過(guò)減速器實(shí)現(xiàn)減速后輸出轉(zhuǎn)矩到圓錐齒輪傳動(dòng)箱，從而平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)舀鋁液及澆鑄的動(dòng)作，舀鋁液的精度更高，齒輪傳動(dòng)方式伺服澆鑄裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 齒輪傳動(dòng)方式伺服澆鑄裝置

　　在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)更好的澆鑄效果，生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品，機(jī)器人在澆鑄過(guò)程中，需要與鑄造機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，為了實(shí)現(xiàn)這一功能，須利用FANUC伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)鑄造機(jī)。

　　例如，機(jī)器人在向鑄造機(jī)的澆口中注入鋁液過(guò)程中，鑄造機(jī)從模具上平面與水平面成20°角的姿態(tài)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)至水平狀態(tài)，機(jī)器人在澆鑄的同時(shí)需要能夠同步跟隨鑄造機(jī)運(yùn)動(dòng)，示意圖如圖3所示。

圖3 協(xié)同澆鑄示意圖

　　伺服澆鑄裝置中的FANUC伺服電機(jī)應(yīng)當(dāng)集成在Group 1，與機(jī)器人一起聯(lián)動(dòng)；而鑄造機(jī)的伺服電機(jī)作為一軸變位機(jī)，安裝在Group 2。

　　鑄造機(jī)的傾斜動(dòng)作通過(guò)FANUC伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，鑄造機(jī)工作時(shí)機(jī)器人根據(jù)鑄造機(jī)控制柜給出的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)使鑄造機(jī)完成傾斜動(dòng)作。機(jī)器人向鑄造機(jī)中倒鋁液時(shí)通過(guò)用示教器手動(dòng)示教多點(diǎn)記錄運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)擬合同步跟隨鑄造機(jī)上澆口的運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　FANUC開(kāi)發(fā)的機(jī)器人全自動(dòng)化澆鑄系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)舀鋁液、澆鑄，還可實(shí)現(xiàn)砂芯上料、去毛刺，取件、淬火、切冒口等全自動(dòng)化工序。

圖4 機(jī)器人全自動(dòng)化澆鑄系統(tǒng)

　　FANUC澆鑄版機(jī)器人表面及空腔內(nèi)均涂覆了特殊防高溫剝落涂層，外露螺栓和墊圈采用防銹材質(zhì)，機(jī)器人馬達(dá)電機(jī)等敏感區(qū)域采用特殊的罩殼配合密封墊圈對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，增強(qiáng)了在惡劣環(huán)境中的防塵、防水性能。

圖5 鑄造版機(jī)器人特性