為使生產(chǎn)壓鑄產(chǎn)品的工藝得到質(zhì)量及經(jīng)濟效益上的最優(yōu)化，Hoym 壓鑄有限責任公司希望能夠?qū)崿F(xiàn)壓鑄間全自動化。情況很快就明確了：只有使用六軸鉸接臂機器人才能夠完成復雜的傳送工作及無間隙噴灑特殊鑄模的所有區(qū)域。如果在噴灑分離介質(zhì)時不能保證達到必需的重復精度，則鑄件的某部分可能粘在模具中。

　　實施措施/解決方案

　　Hoym 壓鑄公司決定使用一臺庫卡標準普通機器人 KR 30 及一臺庫卡臺架安裝機器人 KR 60 K。

　　凝固時間結(jié)束后，KR 30 用它那三叉戟形狀的夾鉗將毛坯從滾燙的機器鑄模中取出來。因為機器人總是抓取鑄件的冒口，所以它可以傳送各種不同的產(chǎn)品。隨后，機器人將鑄件置于傳感器前；在傳感器的幫助下，控制系統(tǒng)可以監(jiān)控鑄件是否完整，或者說機器人到底有沒有抓取到鑄件。只要鑄件本身無瑕疵，機器人會將溫度為 300 至 350°C 的鑄件浸入一個盛有約 30°C 溫水的冷卻池中。而不合格品則會順著一個滑槽被分撿到一個容器內(nèi)。KR 30 再次從冷卻池中取出無瑕疵的鑄件，然后將其置入修邊機。

　　KR 30 一接收到來自驗收處的信號，表明鑄件沒有問題，KR 60 K 就會用水溶性分離介質(zhì)高壓噴灑壓鑄機的模具，由此可以保證能輕易取出下一個鑄件。出于節(jié)省空間需要而安裝在機器上的臺架安裝機器人工作起來非常有針對性，因此可節(jié)省分離介質(zhì)的用量，而營運者也能夠從中獲益。

　　系統(tǒng)部件/合同范圍

　　庫卡機器人 KR 30當前狀況/任務

　　在 Gienanth-Eisenberg 兄弟有限公司的實型鑄造芯模制造廠內(nèi)，也生產(chǎn)鑄造氣缸體曲軸箱用的砂芯。每天的產(chǎn)量為 400 個。為對這些砂芯進行涂層及傳遞，公司尋找一種自動化解決方案。

　　實施措施/解決方案

　　KR 500 傳送鑄模

　　KR 500 傳送鑄模

　　公司選擇了兩臺庫卡重載型機器人 KR 500。它們擔任傳送砂芯的工作，從而替代了至今為止所采用的人工傳送方式。在發(fā)出訂單之前，Gienanth 進行了一次可行性研究。公司研究了人工傳送時，人是否及怎樣抓取砂芯，以及在運動時砂芯的運動方式。也就是說，當砂芯被移動到高處或加速力過大時，它是否會在某特定抓力作用下滑脫或碎裂。

　　重達 260 kg、最高為 1135 mm 的砂芯由輸送裝置從熔爐傳送到第一臺機器人的抓取位置。通過一個光柵，KR 500 得到信號：出現(xiàn)一個砂芯。機器人可用激光測定砂芯的確切位置。然后，機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規(guī)定的深度。這樣就可以避免熔化的金屬進入砂芯，從而防止產(chǎn)品金屬化?？梢酝ㄟ^人工更換夾爪的方式將機器人上的終端效應器改裝為適用于四個砂芯組。浸入水洗池后，KR 500 重新取出砂芯并將其遞送到干燥爐的平板運輸機上。之前，機器人轉(zhuǎn)動砂芯以甩干殘留的液體。那些只需要在某個特定部位進行噴涂的砂芯類型，機器人會使用噴槍對其進行噴涂。砂芯將隨著輸送帶通過一個 170°C 高溫的干燥爐及一個冷卻區(qū)。然后，第二臺機器人會用它三個工具中的一個抓取該砂芯并將其堆垛起來。對于最普通的砂芯，工廠使用一種所謂的“Liftboy”，它從各個砂芯的頂部開口處被放下，然后用壓縮空氣使其膨脹。這臺機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 KR 500 就可以用其他的夾持器抓住吊耳。第三個終端效應器是一種平板夾持器，它可以將砂芯夾緊在夾塊之間。

　　系統(tǒng)部件/合同范圍

　　兩臺庫卡機器人 KR 500

　　兩個以 PC 為基礎的庫卡機器人控制系統(tǒng)，包括帶熟悉的視窗操作界面的控制面板

　　設計建造并提供夾持器

　　設計建造并提供工件更換臺

　　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的間隔塊

　　適用于 20 種砂芯類型的浸水、注水及堆垛程序

　　機器人編程

　　保護裝置

　　為適應現(xiàn)有設備而對新技術所作的調(diào)整

　　開發(fā)夾爪的工作人員

　　為在 Gienanth 母公司內(nèi)進行項目全面演示所需的三維模擬設備

　　投入運行

　　結(jié)果/成效

　　靈活性高

　　有了六軸及由此帶來的活動自由性作為基礎，庫卡機器人具有極高的靈活性，而這一點正是得到該訂單的決定性因素。

　　節(jié)拍時間短

　　從抓取到放下砂芯的整個循環(huán)時間由產(chǎn)品類型決定，但是都在兩到三分鐘之內(nèi)。由此，機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)定的周期時間。

　　更大經(jīng)濟效益

　　根據(jù) Gienanth 的計算，在利用率為普通的情況下，該設備的回報周期為三年。該設備的經(jīng)濟效益建立在不斷提升的生產(chǎn)力基礎上。除此之外，其他解決方案需要消耗的能源為該機器人設備的十倍。其他重要的經(jīng)濟因素還有：人工費用降低，機器人和它的外部設備利用率達到大約 98%。

　　質(zhì)量提高

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

　　庫卡機器人 KR 60 K

　　三叉戟式樣的夾持器

　　噴嘴

　　以 PC 為基礎的庫卡機器人控制系統(tǒng)，包括了帶視窗操作界面的控制面板

　　機器人編程

　　投入運行

　　結(jié)果/成效

　　經(jīng)濟效益

　　該解決方案的經(jīng)濟性首先在于：六軸機器人性價比高，現(xiàn)在只需一名工作人員就能夠操作兩臺機器。

　　工作環(huán)境得到改善

　　傳送工作在一個高溫、充滿水溶性分離介質(zhì)且金屬碎屑四處飛濺的環(huán)境之內(nèi)進行，因此改善工作環(huán)境也是非常必要的。

　　產(chǎn)品更換迅速

　　對機器人來說，更換產(chǎn)品時只需要通過庫卡控制面板，從以 PC 為基礎的機器人控制系統(tǒng)中調(diào)出相應的程序就可以了?？刂泼姘宓囊暣敖缑嫣峁┝艘粋€非常舒適的人機對話界面，從而在根本上簡化了該程序。