刀、剪作為家家戶戶常用的必備品,有著大多數人都不知道的復雜制作工藝。從原料到成品,要經過冷熱加工數十道精細工序,要保證剪切鋒利、開合和順、手感輕松,絕不是一件容易的事。在傳統的刀剪加工中,金屬工件在經歷焊接、鑄造等基礎加工工序成型后,還要經歷打磨、拋光、開刃、去倒角等(deng)精細化(hua)修整工序,驗(yan)收合格之后(hou)才能出(chu)廠。
而這些精細化工序,以往都需要人工完成。近期,36氪獲悉珞石機器人推出了以智能機器人為核心硬件的自動化刀剪打磨方案,并已與擁有400年歷史的刀剪老字號張小泉達成合作。
具體來說,針對刀(dao)具的水(shui)磨(mo)(mo)、拋光、開刃(ren)、去毛刺等(deng)核心工藝過(guo)程,珞石(shi)機(ji)(ji)(ji)器人(ren)開發(fa)了刀(dao)具開刃(ren)工作(zuo)站(zhan)、自動化水(shui)磨(mo)(mo)工作(zuo)站(zhan)兩(liang)款產(chan)品。兩(liang)個(ge)工作(zuo)站(zhan)均搭配了珞石(shi)六(liu)自由(you)度XB系列高精高速工業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(重復定位精度達(da)±0.02mm),其(qi)中(zhong),水(shui)磨(mo)(mo)工作(zuo)站(zhan)主要是(shi)利(li)用(yong)機(ji)(ji)(ji)器人(ren)配合多臺水(shui)磨(mo)(mo)機(ji)(ji)(ji)完成自動化上(shang)下料(liao)和打(da)磨(mo)(mo)過(guo)程;刀(dao)具開刃(ren)工作(zuo)站(zhan)則(ze)主要利(li)用(yong)機(ji)(ji)(ji)器人(ren)搭配恒(heng)力控(力控)軟件工藝包,配合 AutoGen 智能視覺(jue)規劃系統(tong),完成刀(dao)具開刃(ren)全流程工序。
水磨機自動化上下料
珞石機器(qi)人合伙人、集成(cheng)事業(ye)部總經理王皓告(gao)訴(su)36氪(ke),利用自動化(hua)的機器(qi)設(she)備(bei)來進行刀剪制(zhi)造主要有以(yi)下優(you)勢(shi):
一是提升綜(zong)合生產(chan)效率。從珞石(shi)的實(shi)踐數(shu)據(ju)來看(kan),水磨(mo)工作(zuo)站可(ke)以(yi)達到10秒內(nei)完成設備(bei)自(zi)動取放料,設備(bei)稼動率(是指一臺機器設備(bei)實(shi)際(ji)的生產(chan)數(shu)量與可(ke)能(neng)的生產(chan)數(shu)量的比值)可(ke)達95%;刀具開刃工作(zuo)站可(ke)以(yi)直接(jie)替代人(ren)工,且(qie)工作(zuo)不受時(shi)間限(xian)制,生產(chan)效率提升50%以(yi)上。
二(er)是保證(zheng)一(yi)致(zhi)性和良品率(lv)。使用機器人(ren)進(jin)行刀(dao)剪打磨,可以保證(zheng)每(mei)一(yi)工件都保持相同的打磨路徑及(ji)力度(du),確保開(kai)刃(ren)后刃(ren)口成形的一(yi)致(zhi)性。而人(ren)工操作則(ze)會因技(ji)術、經(jing)驗(yan)、精力等原(yuan)因產生很難保證(zheng)一(yi)致(zhi)性,由此(ci)進(jin)一(yi)步影響良品率(lv)。
而要達到(dao)這樣的效果,其中也有多(duo)個(ge)關鍵點需要攻克:
首先,刀剪等工件的打磨精度和一致性與打磨工具同工件接觸面的壓力(磨削力)存(cun)在直接(jie)關聯,要實現高度(du)一致(zhi),需要保持精準的(de)恒定壓力控制。
其次(ci),開(kai)刃的質量往往取決于工(gong)(gong)人技術和經驗,這項工(gong)(gong)藝需要(yao)(yao)長期經驗積累,自(zi)動化(hua)設(she)備想要(yao)(yao)做到與資深專家同等的效果(guo),需要(yao)(yao)精確量化(hua)工(gong)(gong)藝指標,并(bing)將其轉化(hua)為機(ji)器程序。
最后,刀剪(jian)品類(lei)多樣且制造環境(jing)復雜,機器人必須保證自身的穩定和安(an)全。
針對(dui)以(yi)上幾個關(guan)鍵點,珞石機器人(ren)首先(xian)實(shi)現(xian)了(le)精準恒力控(kong)制,并(bing)依靠自主研(yan)發(fa)的AutoGen 智能(neng)視覺規劃系統(tong),通(tong)過(guo)視覺提取分析使得高精度機器人(ren)可以(yi)自動生成軌跡,補償刀(dao)具誤(wu)差,從而(er)穩定高效地(di)實(shi)現(xian)開(kai)刃、去毛(mao)刺、拋光等工藝(yi)過(guo)程。
為了(le)對打磨(mo)、開刃等工(gong)(gong)藝有準確的(de)把握,珞(luo)石的(de)工(gong)(gong)程師與磨(mo)刀老師傅、行業專家深入交流,共(gong)同研究,最終結(jie)合珞(luo)石的(de)算法(fa)將工(gong)(gong)藝以力控(參數(shu)化)數(shu)據的(de)形式(shi)儲存下來。
高柔性操作(zuo)是珞(luo)石機(ji)器(qi)人(ren)刀剪(jian)自動化方案的另(ling)一(yi)特色,珞(luo)石機(ji)器(qi)人(ren)工(gong)作(zuo)站可兼容4—10寸(cun)刀具(ju)開(kai)(kai)刃口、去毛刺、拋(pao)光作(zuo)業,這(zhe)主要得益于來料、檢測、開(kai)(kai)刃、拋(pao)光等工(gong)序的模塊(kuai)化設計,并且AutoGen智(zhi)能視(shi)覺規劃系統可以兼容多種不同型(xing)號的刀具(ju)打磨開(kai)(kai)刃。
“依靠AutoGen智(zhi)能視覺規(gui)劃(hua)系統,在進(jin)行(xing)不同工(gong)(gong)件換產時,操作人員無需人工(gong)(gong)示教編程,換產難度(du)更低。”王皓(hao)說(shuo)。
機器人刀具開刃
此外,在打(da)(da)磨方(fang)面(mian),珞(luo)石(shi)機(ji)器人(ren)自主設計了浮動打(da)(da)磨機(ji)構,配合定(ding)制化(hua)銼(cuo)刀、打(da)(da)磨刷等打(da)(da)磨耗材能夠(gou)兼容多種工件差異,同時,水磨機(ji)系統還配合機(ji)器人(ren)控制系統實時生產信息交(jiao)互,快速(su)完成產品(pin)工藝、品(pin)類、產能等數(shu)據的(de)(de)智能化(hua)交(jiao)互,保證打(da)(da)磨后(hou)的(de)(de)成型產品(pin)一致性。
此(ci)外(wai),在打(da)(da)磨方面,珞石機器人自主設計(ji)了浮(fu)動(dong)打(da)(da)磨機構,配合定制(zhi)化銼(cuo)刀、打(da)(da)磨刷等打(da)(da)磨耗(hao)材能(neng)夠(gou)兼容多種工件差(cha)異,同時,水磨機系統(tong)(tong)還配合機器人控制(zhi)系統(tong)(tong)實時生產(chan)信息交(jiao)(jiao)互,快(kuai)速完成(cheng)產(chan)品(pin)工藝、品(pin)類、產(chan)能(neng)等數據的(de)智能(neng)化交(jiao)(jiao)互,保證打(da)(da)磨后的(de)成(cheng)型產(chan)品(pin)一致性。
值得(de)一提的是(shi),珞石機器(qi)人(ren)自主(zhu)研發高性能控制系統(tong)可以(yi)有效(xiao)抑制機器(qi)人(ren)在打磨(mo)過程的振(zhen)動,同時(shi)全機擁有IP67高等級(ji)防護,可以(yi)保證機器(qi)人(ren)在淋水環境(jing)中穩定運行。
除了刀剪的打磨開刃,珞石XB系(xi)列(lie)工(gong)業(ye)機器人還利用力控的技術優勢,在打磨領(ling)域持續(xu)深(shen)入探索,開發(fa)出活塞(sai)、缸體等復雜工(gong)件(jian)的去毛刺,金屬鑄件(jian)、塑膠產品、導軌倒角的打磨拋(pao)光等自(zi)動化(hua)解決方案。
據悉,2019年(nian),珞石同(tong)國際一線打(da)磨耗(hao)材供應商(shang)芬蘭磨卡達成戰略合作(zuo),將在(zai)打(da)磨工藝技術(shu)上實現優勢互補,進行(xing)更多打(da)磨領域的(de)自(zi)動化探(tan)索(suo)。