趙森

摘要：文章以機(jī)器人在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用分析為中心，首先調(diào)查了機(jī)器人打磨拋光技術(shù)需求，其次對(duì)打磨拋光領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用類(lèi)型進(jìn)行了介紹，最后從多個(gè)方面介紹了打磨拋光領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用，目的在于提高打磨拋光領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人;打磨拋光;夾具設(shè)計(jì);上件臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP242.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）07-0036-02

0 ?引言

機(jī)器人在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用，是對(duì)傳統(tǒng)制造行業(yè)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新，也是傳統(tǒng)制造行業(yè)智能化變革的有效措施。制造行業(yè)中拋光打磨屬于最根本的生產(chǎn)工序，在制造行業(yè)中成本約達(dá)到30%。智能化技術(shù)的應(yīng)用，加上制造行業(yè)勞動(dòng)成本增加，為機(jī)器人打磨拋光工藝應(yīng)用提供了機(jī)會(huì)。機(jī)器人打磨拋光不僅提高了制造處理的精準(zhǔn)性，同時(shí)為制造業(yè)減少人工成本，保證打磨拋光質(zhì)量。在這種情況下，加大對(duì)機(jī)器人在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用研究力度，開(kāi)拓機(jī)器人打磨拋光技術(shù)應(yīng)用空間。

1 ?機(jī)器人打磨拋光技術(shù)需求調(diào)查

機(jī)器人打磨拋光技術(shù)對(duì)制造業(yè)來(lái)講非常重要，當(dāng)前市場(chǎng)需求量非常大。結(jié)合制造業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)新以及機(jī)器人需求調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每年的增長(zhǎng)幅度達(dá)到35-50%。機(jī)器人銷(xiāo)售量逐漸遞增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年機(jī)器人銷(xiāo)售量為147682臺(tái)，同比2017年增長(zhǎng)12.67%，2019年機(jī)器人銷(xiāo)售量為214372臺(tái)，同比增長(zhǎng)15.79%。根據(jù)不完善的市場(chǎng)數(shù)據(jù)，每年機(jī)器人銷(xiāo)售中，打磨拋光機(jī)器人數(shù)量為總銷(xiāo)售數(shù)量的20%[1]。

市場(chǎng)中流行的打磨拋光機(jī)器人以國(guó)外品牌為主，占比達(dá)到75%，國(guó)內(nèi)雖然同樣生產(chǎn)打磨拋光機(jī)器人，但市場(chǎng)應(yīng)用量并不高。以新松公司生產(chǎn)的打磨拋光機(jī)器人為例，其銷(xiāo)售量若達(dá)到市場(chǎng)銷(xiāo)售的10%，那么每年的打磨拋光機(jī)器人銷(xiāo)售數(shù)量大概在315臺(tái)左右，機(jī)器人相關(guān)設(shè)備以及系統(tǒng)軟件等綜合為50萬(wàn)，那么當(dāng)年銷(xiāo)售額大概在15750-17641萬(wàn)元之間[2]。結(jié)合這一數(shù)據(jù)分析可以看到市場(chǎng)上對(duì)機(jī)器人打磨拋光的需求，并且這種需求隨著制造業(yè)的發(fā)展還在不斷增長(zhǎng)。我國(guó)市場(chǎng)中國(guó)外打磨拋光機(jī)器人是處于絕對(duì)壟斷地位的，為了帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，發(fā)展國(guó)產(chǎn)打磨拋光機(jī)器人，還需要增加核心技術(shù)研究，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高機(jī)器人的品質(zhì)。根據(jù)打磨拋光機(jī)器人應(yīng)用需求分析，認(rèn)識(shí)到機(jī)器人打磨拋光技術(shù)的重要性，并對(duì)這種技術(shù)應(yīng)用提高重視，加大應(yīng)用力度，提高制造業(yè)工藝效率[3]。

2 ?機(jī)器人打磨拋光類(lèi)型介紹

當(dāng)前市場(chǎng)中應(yīng)用的新松打磨拋光機(jī)器人主要有四種類(lèi)型：其一為SR7-CL;其二為SR10-C;其三為SR50-B;其四為SR210-D;如圖1。

及時(shí)對(duì)這四種機(jī)器人參數(shù)進(jìn)行分析，為拋光打磨處理提供準(zhǔn)確操作與設(shè)置依據(jù)，具體參數(shù)詳見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)機(jī)器人研究分析發(fā)現(xiàn)，最先接觸拋光打磨操作的機(jī)器人為SR10-C、SR50-B、SR210-D，并且運(yùn)行程序已經(jīng)非常成熟，尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件清理、汽車(chē)底盤(pán)焊接框架打磨和汽車(chē)電焊白車(chē)身打磨中應(yīng)用最多且更適用于大工件磨拋。對(duì)于小工件磨拋則首選為SR-7CL。制造業(yè)涉及拋光打磨的工件基數(shù)非常龐大，其中拋光打磨技術(shù)應(yīng)用最為成熟的領(lǐng)域?yàn)槲褰疱懠I(lǐng)域[4]。機(jī)器人拋光打磨處理，必須根據(jù)市場(chǎng)運(yùn)行情況，制造業(yè)需求以及變化規(guī)律等為參考，積累更多應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為機(jī)器人拋光打磨技術(shù)的應(yīng)用積累更多成功經(jīng)驗(yàn)，拓展應(yīng)用市場(chǎng)。

3 ?機(jī)器人打磨拋光領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

機(jī)器人在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用，在很多方面為打磨拋光處理提供了方便，并且減少人力資源消耗，降低人工成本，節(jié)省更多打磨拋光操作時(shí)間。機(jī)器人沒(méi)有在打磨拋光領(lǐng)域應(yīng)用期間，主要操作以人工為主。人工打磨拋光處理存在一些視覺(jué)誤區(qū)，打磨拋光的效果也不夠理想，若打磨拋光達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)直接影響到工件應(yīng)用質(zhì)量。不僅如此，人工打磨拋光處理時(shí)間較長(zhǎng)，整體效率不高。制造業(yè)智能化發(fā)展背景下，對(duì)打磨拋光領(lǐng)域提出更高標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下積極引入機(jī)器人打磨拋光處理。但是因?yàn)閱渭円揽繖C(jī)器人并不能滿足現(xiàn)場(chǎng)打磨拋光要求，加上對(duì)工件的熟知度不高，所以還需要人工配合完成。為證明打磨拋光領(lǐng)域機(jī)器人不可或缺的地位，以小角閥工件作為研究對(duì)象，組織打磨拋光處理項(xiàng)目。

3.1 小角閥打磨拋光要求

小角閥打磨拋光處理，要求必須確保砂帶型號(hào)以及粗細(xì)比等科學(xué)組合，打磨處理中在砂帶方面有非常嚴(yán)格地要求，順利以由粗到細(xì)為主[5]。小角閥生產(chǎn)制造過(guò)程中，結(jié)合打磨拋光需要確定砂帶的條數(shù)，正常情況下打磨機(jī)中以2-4條為準(zhǔn)。打磨拋光處理還需要拋光輪的處理，結(jié)合小角閥工件參數(shù)選擇拋光輪。拋光輪工作中需要注意控制其能耗。拋光輪粗拋操作以麻輪為主，精拋以布輪為主。

小角閥打磨處理中砂帶包括粗、中、精磨三種類(lèi)型，分布于四大面。中、精磨則分布在四小面砂帶參數(shù)詳見(jiàn)表2。小角閥要求打磨拋光處理中表面不能出現(xiàn)碰傷或者裂痕，夾傷與刮傷等也不允許，必須做到表面光潔。

3.2 簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)

機(jī)器人打磨拋光處理中，與工件之間的連接以?shī)A具為主。通過(guò)夾具將工件在上件臺(tái)上固定。夾具直接關(guān)系到機(jī)器人打磨拋光處理質(zhì)量，所以?shī)A具設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。夾具設(shè)計(jì)中，機(jī)器人打磨拋光處理有特殊的強(qiáng)度要求，并且還不能對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)造成影響。不僅如此，夾具盡可能不要干涉機(jī)器人打磨拋光處理[6]。小角閥打磨拋光過(guò)程中，為了確保機(jī)器人打磨拋光處理質(zhì)量，要求根據(jù)小角閥口徑大小設(shè)計(jì)夾具，待夾具配合機(jī)器人完成小角閥固定后，盡可能減少與機(jī)器人之間有其他觸碰，因此夾具需要盡量設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單一些。

3.3 動(dòng)力輪與拋光機(jī)的使用

動(dòng)力輪在打磨機(jī)中有著極為重要的地位與作用，針對(duì)小角閥的打磨進(jìn)行分析，需要使用緊張輪、惰輪、接觸輪以及主動(dòng)輪四種動(dòng)力輪。由于接觸輪是開(kāi)展打磨工作的主要位置，因此選擇接觸輪的材料有著重要的意義，不僅需要分析材料消耗問(wèn)題，還需其具有較高的強(qiáng)度。接觸輪產(chǎn)生的消耗程度較小，可結(jié)合實(shí)際需求分析砂帶消耗量。

使用拋光劑時(shí)還需根據(jù)實(shí)際情況配合相應(yīng)的工業(yè)蠟，同時(shí)拋光機(jī)還應(yīng)具有極強(qiáng)的動(dòng)平衡能力。機(jī)器夾取物品進(jìn)行拋光處理期間，應(yīng)符合零件拋光需求，不能出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。對(duì)小角閥拋光時(shí)，通常在進(jìn)行一次拋光時(shí)就使用一次工業(yè)蠟。

進(jìn)行打磨拋光工作期間，需夾取零件后通過(guò)打磨機(jī)與拋光機(jī)進(jìn)行拋光打磨處理，這就需要拋光機(jī)與打磨機(jī)具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性。干涉狀態(tài)、砂帶是否偏離以及動(dòng)平衡都屬于穩(wěn)定性的主要內(nèi)容。與此同時(shí)，拋光機(jī)與打磨機(jī)還應(yīng)擁有較大的空間，更好地滿足機(jī)器的運(yùn)動(dòng)需求。受生產(chǎn)情況影響，拋光機(jī)與打磨機(jī)還應(yīng)擁有延時(shí)系統(tǒng)，這可有效提高工作效率。

3.4 完善自動(dòng)化裝備

機(jī)器人在進(jìn)行拋光打磨期間，一定要注意這是一個(gè)整體，所以必須有效搭配機(jī)器人與拋光機(jī)等設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)化配套裝備形成整體系統(tǒng)[7]。小角閥打磨拋光處理之前需要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，一定要保證打磨拋光處理的小角閥符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，保持所有小角閥的標(biāo)準(zhǔn)一致性。打磨拋光所有環(huán)節(jié)都必須符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，操作細(xì)節(jié)得到有效控制，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，都會(huì)影響小角閥打磨拋光處理的效果，造成制造生產(chǎn)中出現(xiàn)殘次品。

3.5 打磨拋光注意事項(xiàng)

機(jī)器人在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用，需要結(jié)合小角閥具體打磨拋光要求，明確具體應(yīng)用注意事項(xiàng)。第一，提前對(duì)拋光機(jī)、打磨機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了解與完善。第二是夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，注意與工件口徑對(duì)比，不能過(guò)大或過(guò)小。第三，上件臺(tái)在機(jī)器人夾具固定之前一定要做好檢查，結(jié)合小角閥情況完善設(shè)計(jì)。第四，關(guān)注機(jī)器人打磨拋光期間小角閥的穩(wěn)定性，打磨拋光不受到過(guò)多因素干擾。第五，夾具家曲小角閥過(guò)程中，機(jī)器人就需要做好準(zhǔn)備，以打磨機(jī)與拋光機(jī)為輔助及時(shí)開(kāi)始打磨拋光處理。按照粗、中、精磨等順序加工處理。第六，待打磨拋光處理完畢，小角閥被放置在上件臺(tái)，完成整個(gè)制造過(guò)程。整個(gè)制造中必須做到操作連貫統(tǒng)一[8]。

4 ?結(jié)論

綜上所述，打磨拋光領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用，是制造業(yè)智能化發(fā)展的體現(xiàn)，也是制造生產(chǎn)模式創(chuàng)新的重要選擇。根據(jù)對(duì)機(jī)器人打磨拋光處理市場(chǎng)需求調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人打磨拋光技術(shù)對(duì)制造業(yè)的重要性。尤其是現(xiàn)代化制造生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)打磨拋光精度要求更高，在這種情況下必須科學(xué)應(yīng)用機(jī)器人，提高打磨拋光的處理質(zhì)量，提高處理效率，為制造業(yè)智能化發(fā)展與健康發(fā)展注入更多技術(shù)活力。

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