打磨拋光代加工
當前世界汽車行業競爭日趨激烈,尤其在最近剛剛結束的上海國際汽車展中,長城、比亞迪、吉利等一票中國車企與國外老牌車企的競爭中大放異彩,國產車設計出色,用料扎實,整車性能完全不遜于同級別對手,并且價格更低。在國產品牌迅速崛起,對標國際品質的驅動下,汽車零部件企業的產品價格、質量和技術被提出了更高的要求。但是,汽車零件廠商現階段面臨著較大的成本壓力,一是由于鋼鐵、銅、鋁等大宗產品受市場行情波動的不可控因素,另外最重要的一點是,近年來人工成本上漲明顯,工廠高強度體力勞動讓一大部分人工流入到外賣、快遞等相對自由的行業,導致許多企業陷入招工難,甚至無人可用的尷尬境地。
正是在此背景下,山西某大型汽車零件企業找到斯帝爾工業智能,希望通過斯帝爾的產品、技術來變革自己的生產加工方式,最大程度解放企業對勞動力的依賴,從而扭轉現在的困難局面。
接手項目后,斯帝爾團隊發現,廠商需要打磨的曲軸,是行業中典型難清理的鑄件之一。由于其尺寸偏差、澆冒口殘余量過大、各部位尺寸漂移量偏移等因素,給自動化打磨增大了難度,而且曲軸在汽車運行時承受著強大的方向不斷變化的彎矩及扭矩,并伴有磨損。因此,加工打磨時既要求高強度、高韌性,又要求耐疲勞性和耐磨性,還要求有高精度以保證動平衡性和少的加工余量。面對"效率與精度的平衡"這一行業"黑洞",斯帝爾將如何應對?"客戶既然選擇了斯帝爾,我們就必須幫助客戶解決問題,要對得起這份信任。"不負期許,斯帝爾項目團隊充分發揮了柔性設計理念,在鑄件打磨領域應用最為廣泛的GS65智能打磨設備基礎上,給出了一項創造性設計——用產線將兩臺GS65智能打磨設備串聯使用。一條由搬運機器人、上下料輥道,打磨設備組成的曲軸打磨產線,應運而生,諸多行業技術難題也同時被攻破。
首先,在夾具的選擇和設計上,斯帝爾團隊著實下足了功夫。曲軸結構特點極其復雜,定位難度大,夾具能否穩固工件,是一個打磨的關鍵所在。為此,斯帝爾技術人員從初始定位選擇、夾緊點選擇、角向鎖緊選擇、氣動夾緊方式的選擇四個方面入手,成功的解決了夾具定位選擇難題。由于零件尺寸偏差大,在打磨過程中還可能出現過切,或者不能有效切除冒口和飛邊的殘余量等問題,都會對曲軸的打磨質量產生極大的影響,從而導致原來行業內中常見的打磨失準的情況。
為了攻克這一行業難題,斯帝爾采用拋光機器人,,它可以準確計算曲軸各部分實測點的優劣,在選取測量點時,充分考慮零件的變異點,切磨路徑以及對能影響加工質量的點線面進行了測量選取,實現打磨過程中的軌跡更加準確真實。其次,曲軸產線高度自動化的加工方式,最大程度解放了低端勞動力,步進式的輸送輥道設計讓整個生產過程運行更加流暢迅捷,解決了之前人工上料用時長、存在安全隱患等問題;搬運機器人在機器視覺系統的引導下,可以對不同型號的曲軸進行誤差檢測,然后將實時數據傳送給打磨設備,從而實現打磨過程中補償修正誤差,提升打磨精度。最后,整條產線可以完成多達十余種曲軸產品的清理,多種類的柔性化制造設計,只需一條產線即能滿足全部產品的打磨需求。企業投入成本大幅降低,生產效率迅速攀升。這一"降"一"升"之間,企業的效益就出來了。