柔性打磨系统在大型发动机铸件清理作业的应用

王 辉，王季叶，汪继革

（潍柴重机股份有限公司，山东 潍坊 261001）

关键字：柔性打磨系统；机器人；船用发动机；缸体；自动化

1 目前我国铸造行业清理作业的现状

铸件清理作业是指将铸件从砂型取出后，对铸件本体以外的多余部分（冒口、浇道、批缝等）进行去除，并打磨精整铸件内外表面以满足要求。目前铸造行业清理作业中主要存在以下两个问题：1）作业环境恶劣，有大量的噪音、粉尘，危害身体健康；2）操作工劳动强度大，人员需求有空缺，用工成本逐年增高。随着工业自动化的发展，通过端面磨床或机器人等设备的应用，部分铸造行业（像潍柴、一汽等）已实现机械化或自动化打磨。其产品有以下几点共性：体积小、数量大、结构简单分型面单一，比如小型发动机曲轴、差速器壳体、汽车轮毂等。但是，在大型发动机缸体等复杂毛坯铸件行业中，清理工序仍处于手持砂轮、风镐、扁铲等工具进行作业的水准。大型铸件清理还有其他特点：数量少，种类多、重量尺寸大等。针对船用发动机系列缸体大型等铸件清理作业的生产特点，我们设计了一套自动化的柔性打磨系统，并取得较好的应用效果。

2 典型产品参数及打磨质量的要求

笔者公司主要生产船用、陆用发电设备发动机毛坯，发动机的功率覆盖30-12000 马力，产品种类包括170 系列、180 系列、200 系列、MAN 机系列以及博杜安系列，几种典型发动机缸体铸件参数如表1 所示。

表1 典型发动机缸体铸件主要参数

缸体铸件为发动机中关键的铸造零件，对精清作业后的毛坯的表面质量要求为：加工面批缝、冒口等残根<1 mm，非加工面残根<0.5 mm，不得出现过磨、损失、带肉等问题，且对表面质量的一致性有较高的要求。尺寸和重量范围大，铸件采用常规的自动化打磨系统困难，为此选择适应范围广的自动化柔性打磨系统。

3 柔性打磨系统

柔性打磨系统是指一套独立的、可用于多种型号规格尺寸铸件的清理作业。……