王海艷

（山西中條山機(jī)電設(shè)備有限公司，山西垣曲 043700）

鑄件的清理打磨——即去除鑄件的澆冒口和飛邊，是鑄造生產(chǎn)中不可缺少的一道工序；由于此環(huán)節(jié)機(jī)械化和自動(dòng)化程度不高，存在著工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境污染嚴(yán)重、安全隱患大、招工難等眾多問題，再加上經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，市場(chǎng)競爭激烈，客戶對(duì)于鑄件的外觀質(zhì)量要求越來越高；因此原始的手工打磨方式已無法滿足要求[1，2]。

1 手工打磨存在的問題

1.1 效率低，廢品率高

我公司鑄鐵三車間目前鑄件清理打磨裝備只有手動(dòng)砂輪打磨機(jī)、扁鏟等，打磨裝備落后。打磨崗位作業(yè)人員有9 人，人均清理打磨量約2 噸/天，1 天可清理打磨約18 噸，鑄件生產(chǎn)量約30 噸/天，生產(chǎn)量大，清理打磨量小，造成產(chǎn)品較快產(chǎn)生堆積，導(dǎo)致分揀分類困難，需定期停產(chǎn)組織冶煉區(qū)生產(chǎn)人員進(jìn)行清理打磨，嚴(yán)重制約生產(chǎn)，且人工作業(yè)稍不注意就會(huì)出現(xiàn)廢品。

1.2 人工成本高

清理打磨效率如果與生產(chǎn)進(jìn)度匹配，按現(xiàn)有人工效率、作業(yè)時(shí)間8 小時(shí)計(jì)算，需人員30 人，按每人年收入5.6 萬元計(jì)算，清理打磨人工成本為168 萬元。

圖1 產(chǎn)品堆積圖

2 分析解決

根據(jù)目前打磨工序的現(xiàn)狀及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)符合殼體類鑄件打磨的自動(dòng)化生產(chǎn)線。

2.1 市場(chǎng)調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，1 套自動(dòng)化打磨設(shè)備每3 分鐘打磨清理1 件產(chǎn)品，每天兩班制16 小時(shí)工作，1 人配合，可打磨完成320 件；按照我公司現(xiàn)有的產(chǎn)量，完成產(chǎn)品清理打磨，需要3 套全自動(dòng)打磨設(shè)備，配用3 個(gè)人，即可凈化工作環(huán)境，有效減少職業(yè)健康與人身安全等隱患的發(fā)生率；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人工成本；提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量及工作效率。

2.2 解決方案

2.2.1 購置設(shè)備

通過購置全封閉自動(dòng)化打磨設(shè)備（見圖2），自動(dòng)打磨毛坯工件的澆冒口和飛邊。

圖2 全封閉自動(dòng)化打磨設(shè)備

2.2.2 設(shè)定工作流程

圖3 中前兩個(gè)流程不包括在打磨流程中，屬于毛坯前期處理。

2.2.3 解決關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)

（1）產(chǎn)品打磨定位分析

根據(jù)每種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及澆注系統(tǒng)分析，確認(rèn)合理的定位布局。

（2）工件裝夾定位分析

裝夾是工序中的關(guān)鍵，根據(jù)每件產(chǎn)品打磨情況設(shè)計(jì)毛坯定位裝夾工裝。

（3）自動(dòng)清整工藝分析

根據(jù)產(chǎn)品打磨部位，設(shè)計(jì)打磨路徑及每處打磨時(shí)的進(jìn)刀位置和退刀位置。

經(jīng)過市場(chǎng)了解，確定了打磨自動(dòng)化設(shè)備，再根據(jù)各產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及澆注系統(tǒng)位置設(shè)定打磨路徑，設(shè)計(jì)工件裝夾工裝等（見圖4），實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化打磨。

圖3 工作流程

圖4 產(chǎn)品打磨裝夾圖

3 使用效果

（1）通過應(yīng)用一個(gè)全封閉式的自動(dòng)化打磨系統(tǒng)，凈化了車間環(huán)境，有效的減少職業(yè)健康病和人身安全等隱患的發(fā)生率（見圖5）。

圖5 凈化后的環(huán)境

（2）鑄造智能化清理設(shè)備代替人工，可實(shí)現(xiàn)艱苦崗位“機(jī)械化減人、智能化換人”和提高勞動(dòng)效率的目的，且解決了此崗位用工難的問題。

（3）此方案可降低人工成本，節(jié)約21 人，節(jié)省人工年勞動(dòng)力成本為117.6 萬元。

（4）鑄造智能化清理設(shè)備打磨效率高，解決生產(chǎn)量與打磨量不匹配的問題，滿足了生產(chǎn)需求。

（5）打磨系統(tǒng)精度高，確保打磨尺寸的一致性，提高了打磨合格率及產(chǎn)品外觀質(zhì)量。

4 結(jié)論

如今市場(chǎng)競爭激烈，越來越多的企業(yè)意識(shí)到自動(dòng)化是解決當(dāng)前問題的方法；我集團(tuán)公司第四次黨委工作報(bào)告中也提出了謀劃智能機(jī)器人在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境艱苦、技術(shù)要求精準(zhǔn)崗位中的應(yīng)用。本次通過自動(dòng)打磨系統(tǒng)的應(yīng)用，不但凈化了車間的環(huán)境，而且解決了工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全隱患大及招工難等諸多問題；為公司更高水平的自動(dòng)化生產(chǎn)能力打下良好的基礎(chǔ)。