机器人铸造是指利用工业机器人实现金属铸造流程各环节的自动化操作。该工艺在汽车制造、航空航天及重型机械等制造业领域具有显著应用价值。
需要说明的是，”铸造”并非单一工序。每种任务在引入机器人时都面临独特的技术挑战。随着工业机器人已能胜任熔融金属处理、模具加工等多样化作业，如今采用机器人实现铸造自动化的方案比以往任何时候都更加丰富。
本文将深入探讨机器人自动化技术在铸造领域的应用方式，并解析如何最大化发挥机器人铸造的优势。
制造业中的铸造是什么？
铸造是一种制造工艺，通过将材料熔融然后注入模具来形成特定形状。待材料冷却凝固后移除模具，即可获得可直接进行机械加工或装配的零部件。
相较于其他制造工艺，铸造尤其适用于：
• 制造复杂几何形状的零件
• 批量生产相同规格的部件
• 确保材料性能（如强度和韧性）的一致性
• 相较于机加工实现更低的制造成本
由于铸造过程涉及高温作业、重复性动作及潜在安全风险，该工艺特别适合采用机器人自动化技术。
机器人铸造的兴起：概述
机器人铸造技术近年来日益普及。凭借机器人提升速度与安全性的优势，这项技术能优化从简单物料搬运到熔融金属浇注等一系列作业流程。
行业统计数据显示，工业机器人高负载能力是推动这项技术应用的关键因素。这不仅有助于缩短生产周期，还能改善工人在充满悬浮颗粒的恶劣环境中处理高温液体的作业安全性。
机器人技术还能提升铸件质量合格率并减少材料损耗，从而推动铸造工艺向更可持续的方向发展，帮助制造商保持市场竞争力。
机器人应用的常见铸造工艺
机器人可应用于制造环境中的量大的任务。正因如此，问题通常不在于能否实现某项任务的自动化，而在于优先对哪项任务实施自动化最为合理。
以下是三个已应用机器人的常见铸造工艺实例：
压铸
作为应用最广泛的铸造方法之一，压铸通过高压设备将熔融金属注入可重复使用的模具中。
机器人可协助完成的关键工序包括：
• 材料搬运—机器人能将毛坯嵌件装入压铸模具，并取出成型铸件。
• 模具喷涂—机器人特别适合向压铸模具喷涂脱模剂以防止粘模。
• 后处理—去飞边、去毛刺及表面精整是压铸后最常见的机器人作业环节。
熔模铸造
熔模铸造也称为失蜡铸造，该工艺通过制作所需零件的蜡模来成型陶瓷铸型。完成浇注后需破坏陶瓷模具以取出铸件。
机器人可协助完成的关键工序包括：
• 模壳浸涂—机器人特别适合自动化完成蜡模在陶瓷浆料中反复浸涂的重复性作业。
• 型壳搬运—配备专用末端执行器后，机器人能安全转移易碎的陶瓷型壳以减少破损。
• 后处理—机器人可高效完成铸件表面精整作业。
砂型铸造
砂型铸造通常用于需要较低精度的大型制造零件，如发动机缸体。
机器人可协助完成的部分工序包括：
• 浇注金属—部分机器人现已能将金属液注入砂型模具，从而降低人工操作的安全风险。
• 砂芯取出—机器人还能精准地从芯盒中取出砂芯。
• 铸件提取—冷却后安全地移除铸件是机器人在铸造中的一项重要任务。
铸造领域机器人自动化的五大关键优势
铸造环境具有危险性，给众多制造商带来了重大的安全与一致性挑战。
以下是采用机器人实现铸造自动化的五大关键优势：
- 提升安全性—凭借在危险环境中作业的能力，机器人能保护工人免受铸造作业中的环境风险威胁，包括极端高温、熔融金属暴露及有毒烟雾侵害。
- 提高产能—机器人运行时停机时间极短，通过维持稳定的生产流程显著提升生产效率。
- 确保质量稳定—机器人通过减少人为失误、产品破损及工艺波动，有效降低手工铸造常见的产品质量差异问题。
- 成本效益—尽管初始投资较高，但机器人能长期节省人工成本、提升材料利用率并减少返工，从而实现可观的成本缩短。
- 扩展性强—采用合适的编程系统后，机器人铸造单元可轻松调整规模以满足增产需求。
以下是您在制造流程中引入机器人铸造技术所能获得的众多优势中的几项。随着Yaskawa和FANUC等顶尖机器人制造商如今专门推出适用于铸造应用的机器人产品，利用机器人实现铸造自动化从未像现在这样简便。
如何使用RoboDK轻松模拟和编程机器人铸造任务
如何尽可能顺利、轻松地部署您的机器人铸造应用？
借助合适的编程软件，即使是复杂的铸造应用也能轻松部署。
RoboDK是机器人铸造的理想选择，它允许您在实际投入生产前验证机器人应用。通过RoboDK，您可以构建仿真环境，从始至终可视化整个机器人铸造流程。这有助于减少机器人部署中的错误，创建更灵活的编程工作流，并从一开始就实现更高的投资回报。
无论您使用的是压铸、熔模铸造、砂型铸造还是其他任何类型的铸造任务，RoboDK都能帮助您充分发挥工业机器人的潜力。
