位于江蘇徐州徐航精密制造有限公司的壓鑄車間中，4000T的壓鑄機(jī)與三臺用于搬運(yùn)、噴涂、等離子切割的KUKA機(jī)器人、智能熔化及保溫一體爐在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的支配下正合作無間，那些大型復(fù)雜零部件鑄造的難題在這個被稱為“4000T高效智能壓鑄島”的生產(chǎn)區(qū)迎刃而解。與傳統(tǒng)笨重的生產(chǎn)模式不同的是，壓鑄竟然也可以如此“輕舞飛揚(yáng)”。

2016年5月13日，歷時兩年多的國家智能制造裝備發(fā)展專項項目——“4000噸高效智能壓鑄島及其生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)”智能制造專項驗收會在江蘇徐州徐航精密制造有限公司召開。項目的順利通過驗收，寓意著這一匯集壓鑄產(chǎn)業(yè)制造商、用戶的重大項目成功收尾，并將為推動中國智能壓鑄添上濃墨重彩的一筆。

在此之前，重型卡車變速器殼體、自主C級轎車變速器殼體和發(fā)動機(jī)缸體等大型復(fù)雜零部件的壓鑄疑難問題正困擾著包括徐航在內(nèi)的諸多中國制造商。“鑄件的內(nèi)部組織是否致密，取件、噴涂、檢測及料柄切割是否能夠一氣呵成，油道和水道是否與壓力相符，整個壓鑄過程是否能真正將人力解放出來更精準(zhǔn)地管控每一環(huán)……”

江蘇徐航精密制造有限公司總經(jīng)理楊兵對于真正幫助公司在實現(xiàn)高效智能壓鑄方面起到關(guān)鍵性作用的KUKA機(jī)器人系統(tǒng)給予了高度的贊賞，“KUKA工業(yè)機(jī)器人的加盟，正為包括壓鑄在內(nèi)的制造業(yè)帶來不可思議的變化?！?/p>

傳統(tǒng)壓鑄VS智能自動

走進(jìn)徐航的鑄造車間里，首先映入眼簾的是20多臺機(jī)器人和2000T以上的大壓鑄機(jī)相得益彰的協(xié)同工作，工人的基本工作只需偶爾留意一下機(jī)器運(yùn)行情況，然后便是查看壓鑄出來的樣件外型是否合格?！癒UKA和我們合作始于2010年，在徐航早期的一些壓鑄島上都已在使用，為取件、脫模劑噴涂解放了不少人力，同時也確保了壓鑄件的高質(zhì)量?！睏畋榻B道。

“在鑄造行業(yè)，KUKA機(jī)器人具備耐高溫、耐潮濕、耐粉塵等特點(diǎn)，它解放了工人的雙手、降低了生產(chǎn)線上的意外，是壓鑄及鑄造行業(yè)內(nèi)不可或缺的‘好幫手’”，KUKA公司設(shè)備自動化部門經(jīng)理李青曉解讀了壓鑄產(chǎn)業(yè)的自動化的發(fā)展趨勢及其機(jī)器人的獨(dú)特地位。

“二臺KUKA機(jī)器人和一臺2500T壓鑄機(jī)的完美結(jié)合，能實現(xiàn)每天200多個鋁合金汽車發(fā)動機(jī)殼體、變速箱等關(guān)鍵零件的壓鑄，年產(chǎn)值約有幾千萬?！痹?500T壓鑄島邊上查看產(chǎn)品質(zhì)量的工人即使才來不久，卻依然可以很快上手與這群橙色軍團(tuán)并肩協(xié)作，出色完成加工任務(wù)。這令我們對于4000T壓鑄島的效能更為期待。

KR180噴涂機(jī)器人、KR210取件機(jī)器人配置耐高溫防腐蝕抓手、外加一臺用于等離子切邊的機(jī)器人?！@便是此次為4000T高效智能壓鑄島保駕護(hù)航的三大金剛。區(qū)別于以往的一些壓鑄島，4000T項目中的機(jī)器人臺數(shù)從原有的2臺增加為3臺，新增了等離子切邊功能，取代了傳統(tǒng)的切邊機(jī)，大大節(jié)省了成本和空間，提高了時間。同時還通過增加滑道導(dǎo)軌，令機(jī)器人從原有的六軸增加到七軸，增加機(jī)器人的工作區(qū)域。

為壓鑄注入新活力的KUKA機(jī)器人

早在2007-2008年，徐航就已經(jīng)開始憑借機(jī)器人搭配壓鑄機(jī)的組合，對大型、復(fù)雜的汽車高端壓鑄件進(jìn)行加工，這些高端壓鑄件主要包括發(fā)動機(jī)缸體、CVT、DCT、AT等自動變速箱殼體?！爸挥杏酶叨说膲鸿T機(jī)搭配自動化的加工過程、技術(shù)含量高的模具、以及一定工藝水平的汽缸壓鑄，才能達(dá)到這些壓鑄件的要求，合格率才能上去?！睏畋f道。

4000T高效智能壓鑄島指標(biāo)嚴(yán)苛，譬如系統(tǒng)響應(yīng)時間≤50ms、系統(tǒng)空循環(huán)時間≤60s、一個循環(huán)周期120s、產(chǎn)品合格率≥98%等，為了完美完成該項目，KUKA的中國團(tuán)隊及德國專家?guī)锥缺几靶熘?、北京兩地，參與了整個項目的進(jìn)程及設(shè)備調(diào)試，包括壓鑄機(jī)的上、下料取件、脫膜劑噴涂、自動檢測及料柄切割等重要工藝環(huán)節(jié)?！霸趬鸿T生產(chǎn)方面，KUKA曾為包括BMW在內(nèi)的多家知名汽車制造企業(yè)提供永久鑄模清洗、壓鑄島、動力總成裝配方面的解決方案，可謂深諳壓鑄工藝的每一環(huán)”，李青曉介紹說。

“在工業(yè)機(jī)器人方面，KUKA的確經(jīng)驗豐富，為整個智能高效壓鑄島的順利投產(chǎn)提供了很大的支持。”楊兵對于KUKA機(jī)器人為智能壓鑄帶來的大革新如數(shù)家珍，“譬如大工件搬運(yùn)，高溫缸套的鑲嵌，機(jī)器人替代了一些重體力、危險場合、機(jī)械枯燥的作業(yè)。機(jī)器人的干涉區(qū)域設(shè)定、取件時的軟浮動方案等保障了生產(chǎn)安全及其產(chǎn)品質(zhì)量?！?/p>

六軸機(jī)器人的靈活性以及穩(wěn)定性，造就了人工噴涂以及普通的噴霧機(jī)所無法達(dá)到的的噴涂質(zhì)量。而鑄件品質(zhì)的穩(wěn)定性又是至關(guān)重要的一項，機(jī)器人噴涂因此在壓鑄行業(yè)的應(yīng)用將是大勢所趨。在4000T高效智能壓鑄島中，KUKA噴涂機(jī)器人能高效、精準(zhǔn)、定點(diǎn)的完成脫膜劑噴涂作業(yè)，另外機(jī)器人的高柔性保證了不會因模具更換而帶來的噴霧煩惱。

對于大噸位壓鑄機(jī)，無論產(chǎn)品的重量，還是取件后的檢測、切澆冒口等，普通的取件機(jī)已不能滿足較復(fù)雜的自動化要求，尤其是對于高難度的鑲嵌工藝，普通取件機(jī)更是無能為力。作為承載量大、靈活性高的關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人就成為了必然的選擇。在4000T高效智能壓鑄島中，當(dāng)壓鑄機(jī)開模后，KUKA取件機(jī)器人舒展夾具進(jìn)入壓鑄機(jī)內(nèi)取出制品，取出后完成對工件的完整性檢測，后下料至冷卻工位，待其足夠冷卻。機(jī)器人返回到缸套加熱區(qū)上料位抓取加熱好缸套進(jìn)行鑲嵌。機(jī)器人抓取冷卻好的工件放至去料柄區(qū)域并定位，第三臺等離子切割機(jī)器人進(jìn)行料柄切割，后續(xù)機(jī)器人再抓取切割后的工件至切邊機(jī)，完成邊料切除，最后機(jī)器人完成產(chǎn)品下料。整個過程一氣呵成，安全生產(chǎn)、高效率優(yōu)勢立顯?！吧瞄L多工種的機(jī)器人令整個壓鑄過程更為完整智能，他們一絲不茍及各司其職令我們無需擔(dān)心產(chǎn)品的最終結(jié)果，質(zhì)量得到保障?！睏畋鴮UKA機(jī)器人的多角色工種切換帶來的智能壓鑄效果大加贊賞。

據(jù)介紹，“4000T高效智能壓鑄島”這一國家級智能制造裝備發(fā)展專項項目研制成功后將滿足重型卡車變速器殼體、自主C級轎車變速器殼體和發(fā)動機(jī)缸體等大型復(fù)雜零部件的產(chǎn)業(yè)化、智能化生產(chǎn)，投產(chǎn)后的年產(chǎn)值將高達(dá)1.2億元。

未來，機(jī)器人還將走得更遠(yuǎn)

談及在壓鑄產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，楊兵為我們解開了謎團(tuán)，“那些要求重量輕的大鑄件往往對壓鑄成型過程都十分有講究。譬如要求鑄件本身的內(nèi)部組織致密，否則容易泄漏、有一些鑄件還有許多油道和水道，對壓力就有一定的要求。所以需要一定的技術(shù)，譬如采取高壓點(diǎn)冷、局部加壓、模紋控制等技術(shù)，這些技術(shù)都是我們在國內(nèi)的民營壓鑄企業(yè)中率先使用的，當(dāng)然有一些也是從國外引進(jìn)，再進(jìn)行了調(diào)整。這些技術(shù)的使用得當(dāng)加上工業(yè)機(jī)器人的智能作業(yè)可以確保產(chǎn)品質(zhì)量合格率保持在95%、甚至99%之高?！?/p>

“中國制造在不斷前進(jìn)的這一路，與那些已經(jīng)在這一領(lǐng)域經(jīng)驗豐富的合作伙伴協(xié)力同行尤為重要，KUKA在壓鑄領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗給了我們不少啟發(fā)和幫助，”雙贏的合作方式也確實是徐航能較早邁入智能壓鑄的一個法寶。

采訪的最后，楊兵坦言，智能化在壓鑄產(chǎn)業(yè)尚屬方興未艾。這套4000T高效智能壓鑄島的國家級示范項目完成后就是要進(jìn)行大力推廣，以期改善“中國制造”徘徊低附加值產(chǎn)品加工的現(xiàn)狀。因此接下來對于機(jī)器人的需求還將持續(xù)升溫，楊兵也透露將來不僅在壓鑄方面需要經(jīng)驗豐富的KUKA機(jī)器人的協(xié)助，未來徐航的“機(jī)加車間的無人化車間”，通過加工中心與機(jī)器人及軌道的構(gòu)成，實現(xiàn)無人化加工。同樣需要KUKA及機(jī)器人制造商們的鼎力相助?？磥?，未來在徐航的“智能”探索之路，還將更精彩，舞動的橙色軍團(tuán)KUKA亦將令人期待。