机器人使复杂铸件的生产具有可持续性


美国铸造协会会员企业沃什伯恩铸铁厂(威斯康星州沃什伯恩)为农业机械客户生产的铸件并不是公司的新产品。这个用于分离谷物/种子的灰铸铁件公司已生产很多年了,但生产工艺需要改进。

沃什伯恩铸造厂不再采用几十年以来的手动夯实方式生产上、下铸型,而是改为使用机器人技术的铸型生产工作站。手工工艺极具挑战性,以至于沃什伯恩铸造厂的员工希望申请调换到另一个部门,就是为了避免在手工车间工作。

“但是我们认为这是不可持续的发展方式。对我们的任何一个员工来说都是不合理的,对我们的客户来说也不好,”销售和运营副总裁泰勒•皮尔森说,“我们开始转变思维,并计划实现整个生产工艺的自动化。”

早在2013年,泰勒和他的兄弟生产和加工副总裁科尔皮尔森就自主设计了机器人磨削单元。这项工作是在公司内部完成的,科尔•皮尔森还自学了机器人编程。由此,沃什伯恩公司看到了机器人的更多可能性,这也是他们定制分离盘造型线的原因。

“从那时起,我们开始着手启动新工作并提出新想法、不断讨论设计方案,”科尔•皮尔森说,“我们共用一个办公室,这真是太好了,因为我们可以随时沟通想法;有人提出一个好的方案,还可以有更多其他的方案。我们就是这样慢慢开始了转变。”

皮尔森兄弟的办公室里有一块白板,他们可以交流想法和设计图。中间可能会有障碍,但过几天后,他们就会想出解决方案,然后继续讨论下一个问题。机器人的设计过程大约需要10个月,其中6个月用于规划、4个月用于建造和安装。

令人惊喜的是,从去年机器人投入使用后一切进展顺利。机器人造型工作台使用两种类型的型砂来填充铸型,可以根据上下型来顺时针和逆时针冲压铸型,然后推出。

“我们非常幸运或聪明,更多的是幸运,我们的设计方案立竿见影,”泰勒•皮尔森说,“我们没有进行过修整,目前还没有出现过故障,真是太幸运了。”

机器人的好处显而易见。

“这是很特别的,因为很少有人使用机器人制造铸型,”科尔•皮尔森说,“别人用机器人来运输传送部件。但我们用机器人来填充铸型、冲压、取出铸型,重复这些操作,并让工人远离铸型。这是一件非常了不起的事。”

分离盘有大约150种不同的形状,现在是沃什伯恩铸造厂铸型制造较容易的产品之一。生产过程更具可重复性,废品率降低了50%。铸型的强度从手动生产方式的50-60提高到75-80,而且机器人生产的铸型更一致。

“如果没有机器人的帮助,我们就无法保持发展的步伐,或者我们就不得不提高价格,”泰勒•皮尔森说,“我们努力为客户提供解决方案,因此,我们并没有向客户提高价格,我们考虑的是想办法解决问题,继续为他们提供这种铸件。这就是我们努力的方向。”  ■