Фокус: Гига-литье корпусов двигателей и поддонов аккумуляторов для электромобилей

Переход к новым энергетическим транспортным средствам (NEV) вынудил автомобильную промышленность принять "гига-литье" — крупномасштабные интегрированные алюминиевые конструкционные детали. Эти компоненты представляют собой беспрецедентные проблемы для финишной обработки из-за их размера, вариаций размеров и опасного характера алюминиевой пыли. В этой статье подробно описывается внедрение компанией Kingstone роботизированной системы удаления заусенцев с лазерной компенсацией, которая увеличила производительность на 350%, обеспечив при этом 100% безопасность на рабочем месте.

Для максимизации запаса хода электромобилей снижение веса имеет первостепенное значение. Алюминиевые компоненты, отлитые под высоким давлением (HPDC), позволяют создавать сложные геометрии, заменяющие десятки штампованных стальных деталей. Однако HPDC создает значительные "облои" — избыточный металл на стыках пресс-форм — который необходимо удалять, не нарушая вакуумное уплотнение или точки структурного крепления.

Алюминиевая пыль легко воспламеняется и потенциально взрывоопасна. Традиционное ручное удаление заусенцев создает среду, требующую экстремальных средств индивидуальной защиты и представляющую постоянный риск пожара для завода.

Корпус двигателя размером 800 мм может испытывать коробление до 4 мм при охлаждении. Фиксированный путь робота либо пропустит заусенцы, либо врежется в стенку детали, что приведет к структурному разрушению.

Охлаждающие каналы и внутренние полости требуют, чтобы инструменты для удаления заусенцев проникали глубоко в деталь, что требует роботов с высокой грузоподъемностью и большим вылетом, а также точного управления траекторией.

Kingstone разработала многопозиционную ячейку, оснащенную роботом с грузоподъемностью 60 кг и набором адаптивных инструментов.

Каждая деталь, поступающая в ячейку, сначала сканируется интегрированной3D-системой лазерного зрения.

• Точность измерения: ±0,02 мм.
• Смещение в реальном времени: Система зрения сравнивает отсканированное облако с эталонной CAD-моделью. Если линия разъема сместилась из-за износа пресс-формы или коробления детали, весь путь инструмента робота смещается в 6 степенях свободы (X, Y, Z, вращение, наклон, рыскание) до контакта инструмента.

Робот использует автоматический сменщик инструмента (ATC) для переключения между тремя специализированными головками:

1. Высокомоментная фрезерная головка (2,2 кВт): Для удаления массивных облоев (толщиной до 3 мм) с основных питателей.
2. Гибкий инструмент с податливостью: Пневматический инструмент, который поддерживает постоянное усилие для "обламывания" кромок и удаления мелких заусенцев без изменения геометрии фаски детали.
3. Инструмент для внутренних радиусов: Специализированный инструмент с узким горлышком для входов в охлаждающие каналы.

Ячейка KS-RoboDeburr представляет собой полностью закрытый блок синтегрированным влажным пылесборником.

• Принцип: Алюминиевая пыль немедленно всасывается в систему фильтрации с водяной завесой, превращая сухой порошок в негорючую суспензию.
• Рейтинг безопасности: Соответствует стандартам безопасности взрывозащиты ATEX/NFPA, позволяя заводу работать без постоянного страха перед инцидентами, связанными с пылью.

За счет устранения травм от повторяющихся нагрузок (RSI) и сокращения количества брака на 95% система обеспечила снижение TCO на38% за три годапо сравнению с ручной альтернативой. Первоначальные инвестиции окупились за14 месяцевисключительно за счет экономии на рабочей силе и повышения выхода продукции.

По мере того как автопроизводители движутся к еще более крупным отливкам, требование "интеллектуального" удаления заусенцев — систем, которые могут видеть и адаптироваться к вариациям металла — станет стандартом для поставщиков первого уровня. Подход Kingstone, основанный на визуальном управлении, обеспечивает масштабируемость, необходимую для высокообъемного рынка NEV.