鑄造是重要的金屬成型工藝,鑄造用機器人是應用在鑄造流程各環節中,用來替代人工、實現自動化生產的工業機器人。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年中國鑄造用機器人行業細分市場需求及開拓機會研究報告》顯示,制造業轉型升級速度加快,自動化、智能化生產成為趨勢,工業機器人應用比例持續攀升。鑄造行業是相對勞動密集與技術密集行業,其生產流程中較多工序勞動強度高、工作環境惡劣,并且對操作人員技術要求較高。為改善工作環境、減少人力需求、降低生產成本、提高生產效率、提升鑄件質量,實現生產過程自動化、智能化,鑄造用機器人研發與應用需求迫切。
鑄造生產流程包括型砂配制與造型、金屬熔煉、澆注、冷卻凝固、清理、打磨、型砂再生等環節,其中大多數工序例如金屬熔煉、澆注工作環境惡劣,清理、打磨勞動強度高,可利用工業機器人來替代人工操作。
造型是制作鑄件生產用模具,主要包括鑄件型腔-砂型、鑄件內腔-砂芯兩大類,二者配合可鑄造形狀、結構復雜的鑄件,砂型與砂芯制造是以鑄造砂為主要原料,根據具體應用場景添加或者不添加膠粘劑,砂型與砂芯制成后根據需求涂覆或者不涂覆耐火涂料,這一環節采用型芯處理和膠合機器人。
澆鑄機器人應用在熔融金屬/合金澆注進入模具的環節中。熔融金屬/合金溫度高,澆鑄機器人的應用不僅可以替代人工,保障工人人身安全、降低工人勞動強度,還可以提升澆注速度、穩定澆注質量,同時能夠滿足長時間運行需求。澆鑄機器人可以應用在重力鑄造、高壓鑄造、低壓鑄造、砂型鑄造等多種鑄造工藝中。
熔融金屬/合金在模具中冷卻凝固成型后,需進行清理、打磨等操作。例如,對冒口進行清除,冒口具有鑄件形成時補充液體金屬、避免鑄件出現缺陷的作用,每個鑄件都有冒口,其形狀、尺寸大小以及在鑄件上的位置均存在差異;部分鑄造工藝得到的鑄件在尺寸精度、表面質量等方面尚未達到最終要求,也需進行切割、去毛刺等操作。這些環節需要采用切割機器人、打磨機器人。
新思界
行業分析人士表示,鑄造整個流程工藝環節多,鑄造用機器人需滿足不同環節的不同應用需求,產品種類較多,目前我國鑄造用機器人相關發明專利數量還在不斷增加,例如天津通卓機器人有限公司的“一種八軸框架式高剛性鑄造專用打磨機器人”,新興河北工程技術有限公司的“一種鑄造用機器人自動上芯系統”,貴陽振興鋁鎂科技產業發展有限公司的“鋁錠鑄造用機器人及其撈渣裝置”等。