科创中国

一、课题来源与背景　　2014年，中汽公司承接了上海圣德曼汽车关键精密铸造零部件基地建设项目。在规划阶段，我们了解到业主方非常希望有一种新的转向节铸件清理工艺来替代传统的人工作业。经过对转向节产品的外形特征和清理工艺进行仔细研究后，我们提出了一种采用压力机械以压力剪切的方式对产品进行清理，并采用机器人进行抓取下料的方案。在此期间，天津市科学技术委员会下发了《关于组织申报2014年天津市智能机器人科技重大专项的通知》。中汽公司收到通知组织各相关部门对通知内容进行了深入学习和研究，最终确定以上海圣德曼海安项目中压力机结合机器人的非标设备项目来申报科技专项项目。　　二、研究目的与意义　　本项目的研究目的为研发一套采用压力机与机器人相结合的转向节铸件自动化清理单元，并在实际工程项目中得以应用。本项目研制成功的意义在于提高了清理工序的生产效率，将促进其它工序的装备升级换代，对汽车零部件铸造行业的自动化发展起到积极推动作用。在目标产品形成市场规模后，还可以向类似的产品应用方向发展，如对于其它汽车铸件的飞边毛刺清理，也可以制作专门的模具，用冲切的形式进行处理：而机器人技术的在所有铸件生产的工序间转运交接上都能得到应用，在结合力控技术后，还可以在精密装配、表面处理等方面大显身手。　　三、主要研究内容　　该项目采用了三工位伺服转台、双工位自动顶出料压力机与六轴机器人的组合形式，实现了铸件从冲裁压边、取料、智能检测、搬运到输送带的一系列自动化功能。采用顶升机构解决了模具在冲裁工位承受大吨位冲裁力带来的问题：采用了自动化夹紧系统，实现自动更换模具功能：采用双油缸顶出机构，实现了预压紧和自动顶出功能：采用红外激光实现尺寸检测的功能。　　四、创新点　　1、机器人取代人工进行取料、检测工作　　2、采用转台将操作者、工业机器人和压力机分离开　　3、采用大吨位压力机构，可以同时冲切两个铸件　　五、社会经济效益及存在的问题　　在江苏、上海等地建立了铸件毛坯冲裁清理作业自动化的工业应用示范工程。经过4～5个月稳定运行后，达到如下指标：相对于传统的人工作业，工作效率提高了3～4倍，人员需求降低至约1/4：相对于传统的单台压力设备作业，效率提高约2倍，人员需求降低至约1/2。