如果你剛剛開始接觸自動化打磨,那么將有很多東西要學,希望通過這篇文章能幫助你完成自動化過程——從了解設備的機械結構到選擇系統集成商,其中一些敏感的問題,你也會從這里找到答案。
機械結構
要想真正的了解自動化打磨設備,首先,我們要知道機械機構是評價一臺設備剛性與穩定性優劣的首要標準。行業內的人士都清楚,機械結構的不同,會影響設備的打磨效率以及打磨精度。在機械結構的設計上,綜合目前市場各類自動化設備,雖然外形尺寸豐富多樣,但是主要有以下兩種形式;
1.機械手結構
機械手的工作原理是,采用三關節、六關節等機械臂進行打磨,其優點是靈活性好,打磨某些灰鐵小型鑄件具有一定效果;劣勢是,承載力和剛性都低,處理球鐵或者鑄鋼等高強度的零件時打磨去除量低,一次打磨只能去除1-2mm,甚至會造成燜車這種無法加工的情況。而且,機械手設備長期使用由于承受交變載荷力,會導致機械手臂關節處受損,關節軸位置經常偏移,打磨精度也會隨之下降,甚至還會縮短設備的使用壽命。
機械手結構類型設備在鑄件打磨、切割技術與應用方面的劣勢:
1)剛性差:高強度、多維度、厚大澆冒口的打磨以及切割工序很難解決。
2)效率低:機械手臂托舉結構,串聯傳遞運動,運動速度慢、效率低。
3)精度低:結構強度低,當遇到載荷波動時,振動較大,精度在±0.05mm—±0.1mm。
綜上所述,我們大概的了解了機械手結構設備的工作原理,以及該類型產品存在的技術短板,那么其它機械結構在打磨加工時有哪些特點呢?與機械手設備相比,又有哪些優勢呢?接下來讓我們在看看機床結構設備有哪些發光點。
2.機床結構
說起機床結構的優點,就要拿機械手結構來比較。作業時機床結構可以實現五軸或六軸的聯動,其靈活性毫不遜于機械手。并且設備各軸可直接運動,相較于機械手結構,機床結構設備對打磨速度以及精度的提升都非常明顯。況且,機床結構本身自重就大,剛性更高,保證在打磨高強度鑄件時振動小,刀具始終保持最佳的切削狀態,從而獲得更長的刀具壽命和更短的打磨節拍。而機械手類型的設備則無法達到此類鑄件加工工藝的要求。
機床結構類型設備在在鑄件打磨、切割技術與應用方面的優勢:
1)高剛性:機床導軌絲杠結構,自重大,穩定性好,可以實現鑄鋼、球鐵等不同材質中大型零部件的打磨、切割。
2)高效率:各軸直接運動,運動無需傳遞,運動速率快,磨削效率高。
3)高精度:打磨切割振動小,重復定位精度可達±0.02mm,遠遠領先于行業平均水準。
激光測量系統
打磨工序的自動化并非易事,剖析一臺設備的機械結構也僅僅是開始。要想讓打磨作業看上去更輕松,只有經過大量的實驗與科技創新才能讓自動化設備獲得上佳表現。下面,再讓我們了解鑄造清理領域頗具挑戰性的技術——激光測量系統,對于鑄件打磨的深遠影響。
不同于人工作業,設備無法用眼睛觀察工件并根據需要作出判斷與調整。由于每個工件存在的偏差不同,在加工過程中難免會出現過切,或者不能有效切除金屬殘余量等問題,很難取得一致的磨削結果,這時我們需要激光測量技術的幫助。
激光測量技術,首先通過使用激光測距傳感器,來實時獲取當前工件的檢測點與樣件點的距離偏差,把相應的數據實時傳送給控制系統,然后應用為不同工件開發的軟件和模塊進行對比計算,從而生產補償程序,以此引導設備對目標工件進行切割打磨。激光測量技術的成功運用,為我們解決了鑄件清理領域公認的難題——鑄鋼件的切割以及大鑄件的打磨。
這就是激光測量技術在實際生產中至關重要的原因。令人遺憾的是,能熟練掌握并運用這項技術的企業少之又少,大部分一直走在技術探索的路上。由于技術上的不足,這類企業對于單個鑄件打磨的效率低,并且無法滿足例如生產線中大量零件的清理要求,即使個別企業完成了鏡組和激光干涉儀的集成,但因其機械結構不合理,設備底層算法不完善,最后導致實際應用中,糾偏效果并不理想。
磨削主軸
相信不少企業在考察各類自動化設備時,會遇到品牌之間大打價格戰的情況。一個負責任的供應商,應當建立起全球價值鏈合作網絡,集成適合設備使用的配件、工具等,實現打磨自動化最佳解決方案。而不是為了縮減成本,退而求其次,利用有明顯技術缺陷的產品來誤導市場。例如,設備上使用的磨削主軸,就存在著諸多貓膩。
1.伺服電機
現在市場上的磨削主軸普遍選用的是廉價的伺服電機來帶動。其負載小、扭矩小的缺點,使伺服電機長時間工作時,極易造成主軸過熱狀況。而且在高強度鑄件的處理上,磨削主軸剛性不足的缺點,會導致工件清理一次性很難完成,剩余部分經常需要人工補清,設備使用率嚴重不足。企業投入成本增加,生產效率卻無顯著提高。
伺服電機劣勢:
1)可以實現的負載小、扭矩小,剛性不足。
2)保護性不夠,無正壓氣體保護,只有密封保護。
3)空氣冷卻,長時間工作會導致主軸過熱。
2.高速電主軸
相較于伺服電機和普通的電主軸產品,設備采用高速電主軸才更加可靠,因為其負載大,轉速高的優勢早已經過多年的市場認證。在打磨諸如發動機缸體、缸蓋這種中大型鑄件時,可完成工件100%清理,無需人工二次作業。高速電主軸安全、可靠、耐用的特點,滿足了設備在各種惡劣環境下穩定作業的需求,得到了諸多企業的青睞。當然,價格也會比伺服電機高出很多。
高速電主軸優勢:
1)扭矩反饋系統,扭矩大、負載高,剛性好。
2)自帶正壓氣體保護,安全可靠。
3)閉環水冷功能,可以實現在惡劣環境下的打磨應用。