在昆山客戶的實(shí)型鑄造芯模制造廠內(nèi)，大批量生產(chǎn)鑄造氣缸體曲軸箱用的砂芯。鑄造生產(chǎn)工作環(huán)境差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此客戶希望對(duì)這些砂芯進(jìn)行涂層及輸送，尋找一種自動(dòng)化解決方案。

一、蘭生公司與機(jī)器人制造商所指定的集成商合作的解決方案

蘭生公司與機(jī)器人制造商所指定的集成商合作針對(duì)客戶的要求，采用選擇了兩臺(tái)庫卡重載型機(jī)器人KR500。它們擔(dān)任傳送砂芯的工作，從而替代了至今為止所采用的人工傳送方式?？紤]到人工傳送時(shí)，人是否觸及怎樣抓取砂芯，以及在運(yùn)動(dòng)時(shí)砂芯的運(yùn)動(dòng)方式。

也就是說，當(dāng)砂芯被移動(dòng)到高處或加速力過大時(shí)，它是否會(huì)在某特定抓力作用下滑脫或碎裂。重達(dá)260kg、最高為1135mm的砂芯由輸送裝置從熔爐傳送到第一臺(tái)機(jī)器人的抓取位置。所以要通過一個(gè)光柵，KR500得到信號(hào)：出現(xiàn)一個(gè)砂芯。機(jī)器人可用激光測(cè)定砂芯的確切位置。然后，機(jī)器人用萬用卡緊式夾持器夾起砂芯，并將其浸到水洗池中一個(gè)規(guī)定的深度。這樣就可以避免熔化的金屬進(jìn)入砂芯，從而防止產(chǎn)品金屬化?？梢酝ㄟ^人工更換夾爪的方式將機(jī)器人上的終端效應(yīng)器改裝為適用于四個(gè)砂芯組。

浸入水洗池后，KR500重新取出砂芯并將其遞送到干燥爐的平板運(yùn)輸機(jī)上。之前，機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)砂芯以甩干殘留的液體。那些只需要在某個(gè)特定部位進(jìn)行噴涂的砂芯類型，機(jī)器人會(huì)使用噴槍對(duì)其進(jìn)行噴涂。砂芯將隨著輸送帶通過一個(gè)170°C高溫的干燥爐及一個(gè)冷卻區(qū)。然后，第二臺(tái)機(jī)器人會(huì)用它三個(gè)工具中的一個(gè)抓取該砂芯并將其堆垛起來。對(duì)于最普通的砂芯，工廠使用一種所謂的“Liftboy”，它從各個(gè)砂芯的頂部開口處被放下，然后用壓縮空氣使其膨脹。這臺(tái)機(jī)器人也首先通過激光束找到開口的位置。其他的砂芯裝配有吊耳，這樣KR500就可以用其他的夾持器抓住吊耳。第三個(gè)終端效應(yīng)器是一種平板夾持器，它可以將砂芯夾緊在夾塊之間。

二、鑄造砂芯柔性生產(chǎn)線自動(dòng)上下料機(jī)器人系統(tǒng)集成

（一）、選用的機(jī)器人：德國KUKAKR500工業(yè)機(jī)器人。

（二）、機(jī)器人的周邊設(shè)備：

1、兩個(gè)以PC為基礎(chǔ)的庫卡機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括帶熟悉的視窗操作界面的控制面板

2、設(shè)計(jì)建造并提供夾持器

3、設(shè)計(jì)建造并提供工件更換臺(tái)

4、存放安全托架的倉庫，安全托架是一種用來保持砂芯間距離間隔塊

5、適用于20種砂芯類型的浸水、注水及堆垛程序

6、機(jī)器人編程

7、保護(hù)裝置

8、三維模擬設(shè)備

9、控制器

10、電氣柜

11、安全圍欄及安全門

三、項(xiàng)目成效

1、靈活性高有了六軸及由此帶來的活動(dòng)自由性作為基礎(chǔ)，庫卡機(jī)器人具有極高的靈活性，而這一點(diǎn)正是得到該訂單的決定性因素。

2、節(jié)拍時(shí)間短從抓取到放下砂芯的整個(gè)循環(huán)時(shí)間由產(chǎn)品類型決定，但是都在兩到三分鐘之內(nèi)。由此，機(jī)器人可以毫無問題的遵守連續(xù)式干燥爐控制系統(tǒng)所規(guī)定的周期時(shí)間。

3、更大經(jīng)濟(jì)效益在利用率為普通的情況下，該設(shè)備的回報(bào)周期為三年。該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益建立在不斷提升的生產(chǎn)力基礎(chǔ)上。除此之外，其他解決方案需要消耗的能源為該機(jī)器人設(shè)備的十倍。其他重要的經(jīng)濟(jì)因素還有：人工費(fèi)用降低，機(jī)器人和它的外部設(shè)備利用率達(dá)到大約98%。

4、質(zhì)量提高與人工傳送相比，自動(dòng)傳送的質(zhì)量提高非常顯著，而且也更加穩(wěn)定。