汽车大型配件机械自动打磨设计与发展

汽车大型配件机械自动打磨设计与发展

陈春阳

佛山市南海奔达模具有限公司

摘要：近年来，随着企业的人工成本越来越高以及制造业产线自动化越来越普遍，自动化打磨产线在制造业中得到广泛应用，具有很好的发展前景。因为自动打磨具有提高产品件的打磨质量和光洁度，保证其一致性，提高生产效率，一天可24小时连续作业生产，改善人工劳动条件，可在有害环境下长期工作，降低对工人操作技术的要求，具有可长期打磨作业、保证产品的高生产率、高质量、高稳定性等有利特点。由于汽车工业的迅速发展使得汽车零配件的生产周期及质量要求越发重要，汽车件使用自动打磨的设计和发展越来越显现出其在制造业发展中的重要性。本文主要介绍了汽车大型零配件如脚踏板使用机械化自动打磨的意义和一些基本知识，以及自动化打磨的发展前景。

关键词：汽车件机器人自动化打磨

1汽车大型零配件自动打磨设计的概述

1.1汽车大型零配件使用自动化打磨设计的重要意义

机械自动化打磨大型汽车件主要是使用机器人系统应用于打磨、抛光、丝光处理和纳米强化处理领域，以标准化、模块化的紧凑外形、隔音防尘的工作间、简单可靠的操作为优势，而机器人系统核心是先进的整体式压力控制技术，在抛光打磨过程中，机器人工作压力透过数字化编程在工件不同节点上实施，准确地控制磨料的磨损补偿，确保产品质量始终如一，它的使用直接影响着汽车大型汽车件的后续生产质量的稳定性，同时也是工业自动化升级换代发展趋势的重要保证。为此，怎样设计及使用自动化打磨汽车大型零配件也是有效的提高汽车行业的发展效率具有重要意义的工作。

在汽车零配件的制造过程中，打磨工作不仅是一个费时、成本要求高的工作，打磨的空间更是把员工暴露于高噪音和多金属粉尘的恶劣环境的危害，所以机器人自动化打磨发展及使用尤为重要，其系统优势特点主要如下：

生产成本上：自动化生产可大大减少使用具有丰富经验的技工的成本，打磨抛光质量的高度一致性提高了产品的合格率；

生产周期上：系统集成，可远程离线编辑打磨程序，在经过试样调整后可以使打磨作业很快得以投产，对大型工件、批量生产工作的生产尤为有效；

生产率上：与人工操作相比，生产效率大大提高；并可长时间联系加工作业；

产品质量上：高度一致性的产品质量，避免产品返工、返修等二次耗时作业，同时降低客户投诉风险；

工作环境上：机械自动化打磨工作空间可使用密封式，将高噪音和金属粉尘的工作环境与外部隔离，改善工作环境，降低人员暴露于恶劣环境下的危害；

人身安全上：将人工因操作不当由加工设备或者大型工件引起的工伤事故降为零；

1.1.4可以看出大型汽车零配件机械自动打磨的使用对汽车生产厂的发展尤为重要，在中国传统制造业中，劳动力、原材料、和企业的一般性管理开支作为企业的主要成本，机械自动化打磨革新为其带来了30%的生产节约。

1.2汽车大型零配件自动打磨的现状

1.2.1在现今生产制造中，由于大型零配件的重量以及生产场所要求，人员数量及人员的操作工艺等要求逐步提高，人工打磨容易导致人员疲劳，产品表面质量不稳定，从而引起返工和翻修等额外工作，这不仅增加了制造过程的生产成本，而且在严重时还会延误工期，从而导致失去竞争力的严重后果。

1.2.2自动化打磨设计主要是使用自动化集成系统以及机器人、机械结构化的方式在复杂环境中直接进行智能作业，而目前国际上发展比较先进的自动化集成系统主要集中在美国、欧洲和澳洲，亚洲市场上还是属于探索利用机器人自动化打磨代替人工打磨的现状，对传统制造业具有很大的挑战空间和发展市场。

1.3汽车脚踏板零配件采用机械自动化化产线一般设计过程如下：

1.3.1根据生产制造厂家的产品类型进行自动化机械设备的概念设计分析。

1.3.2根据产品分型方案以及表面质量要求进行工艺设计分析。

1.3.3根据工艺设计分析确定自动生产的组成系统及相关工具。

1.3.4根据组成系统及相关工具确定加工工艺流程以及加工内容程序编写。

1.3.5自动化打磨初步试样，如有不适当的地方，再通过PLC程序设计进行协调。

1.3.6打磨后的产品，系统自动成像与限度样板对比并自动识别产品质量是否满足要求。

1.4根据以上设计过程，以汽车脚踏板类型产品为例简单介绍设计方案主要组成部分及工作内容：

1.4.1机器人以及配备相关主轴以及自动顺从系统，主要根据打磨工艺要求及需要自动更换打磨工具及调整压力和转速，按要求进行区域打磨作业；

1.4.2工具切换站，提供打磨需求多种类工具作业过程中自动更换；

1.4.3可更换及可调节式加工工装夹具，针对多种类产品使用更换工装夹具实现自动打磨作业，针对同类型产品，可通过调节工装夹具实现自动打磨作业；

1.4.4自动成像检测系统，自动打磨后的产品，通过自动成像与前期定义产品打磨区域缺陷标准系统自动检测对比，并自动判定OK或NG输出；

1.4.5噪音隔离以及金属粉尘自动收集排出系统，以保证生产场地满足环保相关要求，持续生产。

1.5大型汽车零配件机械自动打磨设计总结在整个设计过程中，机械工装造型设计是关键环节，它起到了决定性的作用，需要根据公司场地以及综合产品种类、特性进行考虑分析，所以在实际设计中，这部分所占的时间比重是最大的，设计需要将各个部分用实体表示出来，在满足打磨性能要求的基础上，还需要考虑环保及检验要求，系统考虑显得尤为困难，需要花上大量时间去收集资料，但这是改变传统制造作业方法，提高作业质量和效率的必经之路。

2汽车大型零件机械自动打磨设计的发展特点

2.1机械自动打磨整体造型设计概述

机械自动打磨是一项融合了设计理念、制造技术、自动化技术的综合性的设计学科，其目的主要是利用先进的技术理念去实现改革传统制造业弊端，并且能完美的将自动化技术与机械设备融入到一起，在实际生产应用中形成一套打磨加工系统，此外，还充分利用计算机软件提升加工技术，例如CAD(计算机辅助设计)、CAM（计算机辅助制造）、FMC（柔性制造系统）、PLC(可编程逻辑控制系统)等等，最终形成大规模的自动化生产系统。相对比与传动的打磨加工方式，机械自动化打磨的使用是传统加工行业质的提升。

2.2自动打磨设计特点概述

2.2.1技术多样性

机械自动打磨设计是融合了多种先进的技术手段，例如机械装备设计及加工技术、CAD/CAM、PLC集成及相关技术、引用多种原理如机械设计原理、机械动力学等。晚上的解决了设计及实际使用过程中功能匮乏的传统问题。

2.2.2设计组合科学性

该设计需应用到多种先进的技术，然而并不是简单的将多种技术叠加到一起。它需要充分考虑到各种技术之间的关系，采用科学的组合方式，协调各项技术之间的关系，做到优势互补，使性能最大化。

2.2.3系统性

自动化打磨系统是一个有机的整体，从理念、技术、设计到产品品质检验确认每一个环节都需紧密的结合在一起，因此说它是一个集合了设计并实现实际加工制造的庞大复杂的系统。

为了提高传统汽车零配件制造业打磨作业的效率，降低打磨生产制造的周期，在进行汽车自动化打磨设计时，就要结合其特点自己以及相关并行工程的思想，即要考虑设计合理性的需要，也要对产品打磨需求的多样化的实际可操作性。在设计过程中的相关动态系统使用动态表示出来，这样就降低了后续实际运用操作的难度，可以有效的节省自动化打磨结构及系统设计开发总周期。

结束语

通过探讨在汽车大型零件机械自动化打磨设计过程，为完善转变传统打磨作业方法使用机械自动化打磨的的系统设计思路提示一个新的理念，抓住了该系统的优势以及市场生产转变发展趋势，提出了如何能够更有效的利用机械自动化打磨系统帮助传统制造企业节省工作周期，提高工作效率，赢得了在市场竞争中的宝贵时间。

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