位于江苏徐州徐航精密制造有限公司的压铸车间中，4000T的压铸机与三台用于搬运、喷涂、等离子切割的KUKA机器人、智能熔化及保温一体炉在生产管理信息系统的支配下正合作无间，那些大型复杂零部件铸造的难题在这个被称为“4000T高效智能压铸岛”的生产区迎刃而解。与传统笨重的生产模式不同的是，压铸竟然也可以如此“轻舞飞扬”。
2016年5月13日，历时两年多的国家智能制造装备发展专项项目——“4000吨高效智能压铸岛及其生产管理信息化系统”智能制造专项验收会在江苏徐州徐航精密制造有限公司召开。项目的顺利通过验收，寓意着这一汇集压铸产业制造商、用户的重大项目成功收尾，并将为推动中国智能压铸添上浓墨重彩的一笔。
在此之前，重型卡车变速器壳体、自主C级轿车变速器壳体和发动机缸体等大型复杂零部件的压铸疑难问题正困扰着包括徐航在内的诸多中国制造商。“铸件的内部组织是否致密，取件、喷涂、检测及料柄切割是否能够一气呵成，油道和水道是否与压力相符，整个压铸过程是否能真正将人力解放出来更精准地管控每一环……”
江苏徐航精密制造有限公司总经理杨兵对于真正帮助公司在实现高效智能压铸方面起到关键性作用的KUKA机器人系统给予了高度的赞赏，“KUKA工业机器人的加盟，正为包括压铸在内的制造业带来不可思议的变化。”
传统压铸 VS 智能自动
走进徐航的铸造车间里，首先映入眼帘的是20多台机器人和2000T以上的大压铸机相得益彰的协同工作，工人的基本工作只需偶尔留意一下机器运行情况，然后便是查看压铸出来的样件外型是否合格。“KUKA和我们合作始于2010年，在徐航早期的一些压铸岛上都已在使用，为取件、脱模剂喷涂解放了不少人力，同时也确保了压铸件的高质量。”杨兵介绍道。
“在铸造行业，KUKA机器人具备耐高温、耐潮湿、耐粉尘等特点，它解放了工人的双手、降低了生产线上的意外，是压铸及铸造行业内不可或缺的‘好帮手’”， KUKA公司设备自动化部门经理李青晓解读了压铸产业的自动化的发展趋势及其机器人的独特地位。
“二台KUKA机器人和一台2500T压铸机的完美结合，能实现每天200多个铝合金汽车发动机壳体、变速箱等关键零件的压铸，年产值约有几千万。”在2500T压铸岛边上查看产品质量的工人即使才来不久，却依然可以很快上手与这群橙色军团并肩协作，出色完成加工任务。这令我们对于4000T压铸岛的效能更为期待。
KR180喷涂机器人、KR 210取件机器人配置耐高温防腐蚀抓手、外加一台用于等离子切边的机器人。——这便是此次为4000T高效智能压铸岛保驾护航的三大金刚。区别于以往的一些压铸岛，4000T项目中的机器人台数从原有的2台增加为3台，新增了等离子切边功能，取代了传统的切边机，大大节省了成本和空间，提高了时间。同时还通过增加滑道导轨，令机器人从原有的六轴增加到七轴，增加机器人的工作区域。
为压铸注入新活力的KUKA机器人
早在2007-2008年，徐航就已经开始凭借机器人搭配压铸机的组合，对大型、复杂的汽车高端压铸件进行加工，这些高端压铸件主要包括发动机缸体、CVT、DCT、AT等自动变速箱壳体。“只有用高端的压铸机搭配自动化的加工过程、技术含量高的模具、以及一定工艺水平的汽缸压铸，才能达到这些压铸件的要求，合格率才能上去。”杨兵说道。
4000T高效智能压铸岛指标严苛，譬如系统响应时间≤50ms、系统空循环时间≤60s、一个循环周期120s、产品合格率≥98%等，为了完美完成该项目，KUKA的中国团队及德国专家几度奔赴徐州、北京两地，参与了整个项目的进程及设备调试，包括压铸机的上、下料取件、脱膜剂喷涂、自动检测及料柄切割等重要工艺环节。“在压铸生产方面，KUKA曾为包括BMW在内的多家知名汽车制造企业提供永久铸模清洗、压铸岛、动力总成装配方面的解决方案，可谓深谙压铸工艺的每一环”，李青晓介绍说。
“在工业机器人方面，KUKA的确经验丰富，为整个智能高效压铸岛的顺利投产提供了很大的支持。”杨兵对于KUKA机器人为智能压铸带来的大革新如数家珍，“譬如大工件搬运，高温缸套的镶嵌，机器人替代了一些重体力、危险场合、机械枯燥的作业。机器人的干涉区域设定、取件时的软浮动方案等保障了生产安全及其产品质量。”
六轴机器人的灵活性以及稳定性，造就了人工喷涂以及普通的喷雾机所无法达到的的喷涂质量。而铸件品质的稳定性又是至关重要的一项，机器人喷涂因此在压铸行业的应用将是大势所趋。在4000T高效智能压铸岛中，KUKA喷涂机器人能高效、精准、定点的完成脱膜剂喷涂作业，另外机器人的高柔性保证了不会因模具更换而带来的喷雾烦恼。
对于大吨位压铸机，无论产品的重量，还是取件后的检测、切浇冒口等，普通的取件机已不能满足较复杂的自动化要求，尤其是对于高难度的镶嵌工艺，普通取件机更是无能为力。作为承载量大、灵活性高的关节式工业机器人就成为了必然的选择。在4000T高效智能压铸岛中，当压铸机开模后，KUKA取件机器人舒展夹具进入压铸机内取出制品，取出后完成对工件的完整性检测，后下料至冷却工位，待其足够冷却。机器人返回到缸套加热区上料位抓取加热好缸套进行镶嵌。机器人抓取冷却好的工件放至去料柄区域并定位，第三台等离子切割机器人进行料柄切割，后续机器人再抓取切割后的工件至切边机，完成边料切除，最后机器人完成产品下料。整个过程一气呵成，安全生产、高效率优势立显。“擅长多工种的机器人令整个压铸过程更为完整智能，他们一丝不苟及各司其职令我们无需担心产品的最终结果，质量得到保障。”杨兵对KUKA机器人的多角色工种切换带来的智能压铸效果大加赞赏。
据介绍，“4000T高效智能压铸岛”这一国家级智能制造装备发展专项项目研制成功后将满足重型卡车变速器壳体、自主C级轿车变速器壳体和发动机缸体等大型复杂零部件的产业化、智能化生产，投产后的年产值将高达1.2亿元。
未来，机器人还将走得更远
谈及在压铸产业的核心技术，杨兵为我们解开了谜团，“那些要求重量轻的大铸件往往对压铸成型过程都十分有讲究。譬如要求铸件本身的内部组织致密，否则容易泄漏、有一些铸件还有许多油道和水道，对压力就有一定的要求。所以需要一定的技术，譬如采取高压点冷、局部加压、模纹控制等技术，这些技术都是我们在国内的民营压铸企业中率先使用的，当然有一些也是从国外引进，再进行了调整。这些技术的使用得当加上工业机器人的智能作业可以确保产品质量合格率保持在95%、甚至99%之高。”
“中国制造在不断前进的这一路，与那些已经在这一领域经验丰富的合作伙伴协力同行尤为重要，KUKA在压铸领域的丰富经验给了我们不少启发和帮助，”双赢的合作方式也确实是徐航能较早迈入智能压铸的一个法宝。
采访的最后，杨兵坦言，智能化在压铸产业尚属方兴未艾。这套4000T高效智能压铸岛的国家级示范项目完成后就是要进行大力推广，以期改善“中国制造”徘徊低附加值产品加工的现状。因此接下来对于机器人的需求还将持续升温，杨兵也透露将来不仅在压铸方面需要经验丰富的KUKA机器人的协助，未来徐航的“机加车间的无人化车间”，通过加工中心与机器人及轨道的构成，实现无人化加工。同样需要KUKA及机器人制造商们的鼎力相助。看来，未来在徐航的“智能”探索之路，还将更精彩，舞动的橙色军团KUKA亦将令人期待。
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