新松机器人在打磨抛光领域的应用分析

赵森

摘要：文章以机器人在打磨抛光领域的应用分析为中心，首先调查了机器人打磨抛光技术需求，其次对打磨抛光领域机器人的应用类型进行了介绍，最后从多个方面介绍了打磨抛光领域机器人的应用，目的在于提高打磨抛光领域机器人应用效率。

关键词：机器人;打磨抛光;夹具设计;上件台

中图分类号：TP242.2                                    文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）07-0036-02

0  引言

机器人在打磨抛光领域的应用，是对传统制造行业生产模式的创新，也是传统制造行业智能化变革的有效措施。制造行业中抛光打磨属于最根本的生产工序，在制造行业中成本约达到30%。智能化技术的应用，加上制造行业劳动成本增加，为机器人打磨抛光工艺应用提供了机会。机器人打磨抛光不仅提高了制造处理的精准性，同时为制造业减少人工成本，保证打磨抛光质量。在这种情况下，加大对机器人在打磨抛光领域的应用研究力度，开拓机器人打磨抛光技术应用空间。

1  机器人打磨抛光技术需求调查

机器人打磨抛光技术对制造业来讲非常重要，当前市场需求量非常大。结合制造业生产创新以及机器人需求调查发现，每年的增长幅度达到35-50%。机器人销售量逐渐递增，据不完全统计，2018年机器人销售量为147682台，同比2017年增长12.67%，2019年机器人销售量为214372台，同比增长15.79%。根据不完善的市场数据，每年机器人销售中，打磨抛光机器人数量为总销售数量的20%[1]。

市场中流行的打磨抛光机器人以国外品牌为主，占比达到75%，国内虽然同样生产打磨抛光机器人，但市场应用量并不高。以新松公司生产的打磨抛光机器人为例，其销售量若达到市场销售的10%，那么每年的打磨抛光机器人销售数量大概在315台左右，机器人相关设备以及系统软件等综合为50万，那么当年销售额大概在15750-17641万元之间[2]。结合这一数据分析可以看到市场上对机器人打磨抛光的需求，并且这种需求随着制造业的发展还在不断增长。我国市场中国外打磨抛光机器人是处于绝对垄断地位的，为了带动国民经济发展，发展国产打磨抛光机器人，还需要增加核心技术研究，不断积累经验，提高机器人的品质。根据打磨抛光机器人应用需求分析，认识到机器人打磨抛光技术的重要性，并对这种技术应用提高重视，加大应用力度，提高制造业工艺效率[3]。

2  机器人打磨抛光类型介绍

当前市场中应用的新松打磨抛光机器人主要有四种类型：其一为SR7-CL;其二为SR10-C;其三为SR50-B;其四为SR210-D;如图1。

及时对这四种机器人参数进行分析，为抛光打磨处理提供准确操作与设置依据，具体参数详见表1。

通过对机器人研究分析发现，最先接触抛光打磨操作的机器人为SR10-C、SR50-B、SR210-D，并且运行程序已经非常成熟，尤其在发动机铸件清理、汽车底盘焊接框架打磨和汽车电焊白车身打磨中应用最多且更适用于大工件磨抛。对于小工件磨抛则首选为SR-7CL。制造业涉及抛光打磨的工件基数非常庞大，其中抛光打磨技术应用最为成熟的领域为五金锻件领域[4]。机器人抛光打磨处理，必须根据市场运行情况，制造业需求以及变化规律等为参考，积累更多应用经验，为机器人抛光打磨技术的应用积累更多成功经验，拓展应用市场。

3  机器人打磨抛光领域中的应用研究

机器人在打磨抛光领域的应用，在很多方面为打磨抛光处理提供了方便，并且减少人力资源消耗，降低人工成本，节省更多打磨抛光操作时间。机器人没有在打磨抛光领域应用期间，主要操作以人工为主。人工打磨抛光处理存在一些视觉误区，打磨抛光的效果也不够理想，若打磨抛光达不到规定标准，会直接影响到工件应用质量。不仅如此，人工打磨抛光处理时间较长，整体效率不高。制造业智能化发展背景下，对打磨抛光领域提出更高标准，在这种情况下积极引入机器人打磨抛光处理。但是因为单纯依靠机器人并不能满足现场打磨抛光要求，加上对工件的熟知度不高，所以还需要人工配合完成。为证明打磨抛光领域机器人不可或缺的地位，以小角阀工件作为研究对象，组织打磨抛光处理项目。

3.1 小角阀打磨抛光要求

小角阀打磨抛光处理，要求必须确保砂带型号以及粗细比等科学组合，打磨处理中在砂带方面有非常严格地要求，顺利以由粗到细为主[5]。小角阀生产制造过程中，结合打磨抛光需要确定砂带的条数，正常情况下打磨机中以2-4条为准。打磨抛光处理还需要抛光轮的处理，结合小角阀工件参数选择抛光轮。抛光轮工作中需要注意控制其能耗。抛光轮粗抛操作以麻轮为主，精抛以布轮为主。

小角阀打磨处理中砂带包括粗、中、精磨三种类型，分布于四大面。中、精磨则分布在四小面砂带参数详见表2。小角阀要求打磨抛光处理中表面不能出现碰伤或者裂痕，夹伤与刮伤等也不允许，必须做到表面光洁。

3.2 简化夹具设计

机器人打磨抛光处理中，与工件之间的连接以夹具为主。通过夹具将工件在上件台上固定。夹具直接关系到机器人打磨抛光处理质量，所以夹具设计非常关键。夹具设计中，机器人打磨抛光处理有特殊的强度要求，并且还不能对机器人运动造成影响。不仅如此，夹具尽可能不要干涉机器人打磨抛光处理[6]。小角阀打磨抛光过程中，为了确保机器人打磨抛光处理质量，要求根据小角阀口径大小设计夹具，待夹具配合机器人完成小角阀固定后，尽可能减少与机器人之间有其他触碰，因此夹具需要尽量设计简单一些。

3.3 动力轮与抛光机的使用

动力轮在打磨机中有着极为重要的地位与作用，针对小角阀的打磨进行分析，需要使用紧张轮、惰轮、接触轮以及主动轮四种动力轮。由于接触轮是开展打磨工作的主要位置，因此选择接触轮的材料有着重要的意义，不仅需要分析材料消耗问题，还需其具有较高的强度。接触轮产生的消耗程度较小，可结合实际需求分析砂带消耗量。

使用抛光剂时还需根据实际情况配合相应的工业蜡，同时抛光机还应具有极强的动平衡能力。机器夹取物品进行抛光处理期间，应符合零件抛光需求，不能出现干涉现象。对小角阀抛光时，通常在进行一次抛光时就使用一次工业蜡。

进行打磨抛光工作期间，需夹取零件后通过打磨机与抛光机进行抛光打磨处理，这就需要抛光机与打磨机具有极强的稳定性。干涉状态、砂带是否偏离以及动平衡都属于稳定性的主要内容。与此同时，抛光机与打磨机还应拥有较大的空间，更好地满足机器的运动需求。受生产情况影响，抛光机与打磨机还应拥有延时系统，这可有效提高工作效率。

3.4 完善自动化装备

机器人在进行抛光打磨期间，一定要注意这是一个整体，所以必须有效搭配机器人与抛光机等设备，通过自动化配套装备形成整体系统[7]。小角阀打磨抛光处理之前需要进行质量检验，一定要保证打磨抛光处理的小角阀符合生产标准，保持所有小角阀的标准一致性。打磨抛光所有环节都必须符合规定标准，操作细节得到有效控制，任何一个环节出现问题或者质量不达标，都会影响小角阀打磨抛光处理的效果，造成制造生产中出现残次品。

3.5 打磨抛光注意事项

机器人在打磨抛光领域的应用，需要结合小角阀具体打磨抛光要求，明确具体应用注意事项。第一，提前对抛光机、打磨机的设计进行了解与完善。第二是夹具设计过程中，注意与工件口径对比，不能过大或过小。第三，上件台在機器人夹具固定之前一定要做好检查，结合小角阀情况完善设计。第四，关注机器人打磨抛光期间小角阀的稳定性，打磨抛光不受到过多因素干扰。第五，夹具家曲小角阀过程中，机器人就需要做好准备，以打磨机与抛光机为辅助及时开始打磨抛光处理。按照粗、中、精磨等顺序加工处理。第六，待打磨抛光处理完毕，小角阀被放置在上件台，完成整个制造过程。整个制造中必须做到操作连贯统一[8]。

4  结论

综上所述，打磨抛光领域机器人的应用，是制造业智能化发展的体现，也是制造生产模式创新的重要选择。根据对机器人打磨抛光处理市场需求调查可以发现，机器人打磨抛光技术对制造业的重要性。尤其是现代化制造生产过程中，对打磨抛光精度要求更高，在这种情况下必须科学应用机器人，提高打磨抛光的处理质量，提高处理效率，为制造业智能化发展与健康发展注入更多技术活力。

参考文献：

[1]李先亮，何志新.埃夫特机器人在打磨抛光领域的应用[J].机器人技术与应用，2016.

[2]李文钧，LIWen-jun.机器人在发动机缸体打磨领域的应用[C]//中国机械工程学会;中国铸造学会，2016.

[3]周裕庚，俞桂英，孔祥斌，等.机器人智能打磨抛光技术与成套设备研究[J].机器人技术与应用，2019，187（01）：45-46.

[4]叶黎杰.基于ANSYS的抛光工业机器人抛光力研究[J].轻工机械，2019，37（5）：68-71.

[5]李文钧.机器人在发动机缸体打磨领域的应用[C]//第十三届全国铸造年会暨2016中国铸造活动周论文集，2016.

[6]周裕庚，俞桂英，孔祥斌，等.机器人智能打磨抛光技术与成套设备研究[J].机器人技术与应用，2019，187（01）：45-46.

[7]徐旋波，王寅飞，张伟.基于视觉反馈的工业机器人打磨抛光检测系统应用研究[J].机电工程技术，2018，047（005）：122-126.

[8]卢明飞，关复烨.面向打磨抛光系统的自适应伺服控制技术研究[C]//2019重庆市铸造年会论文集.