鑄造廠的主要工作是將金屬液化，并將其鑄成鑄件的形狀。鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝。加工過(guò)程中有害物質(zhì)較多，加工環(huán)境很熱，作業(yè)過(guò)程非常危險(xiǎn)且耗費(fèi)體力，對(duì)于鑄造廠的招聘工作也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

       Nidec Minster作為知名的壓力機(jī)和自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商，重視員工在作業(yè)中的安全性。近期，Nidec Minster正在對(duì)制造工藝進(jìn)行改進(jìn)，使員工在工作時(shí)可以更安全、更輕松。他們選用ATI的六維力/力矩傳感器和伺服磨削主軸集成開(kāi)發(fā)了一套可遠(yuǎn)程控制機(jī)器人的磨削工藝，可消除安全隱患。

　　鑄造過(guò)程中的切削和打磨工藝多數(shù)情況下需要手工完成，而手動(dòng)處理這一過(guò)程對(duì)身體造成的傷害是非常大的。

　　Nidec Minster是為集成材料成型提供解決方案的優(yōu)質(zhì)開(kāi)發(fā)商。主要業(yè)務(wù)包括代工運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造和集成。公司認(rèn)為員工是最寶貴的資源，他們堅(jiān)持創(chuàng)建更安全、高效的作業(yè)流程，尋找適應(yīng)不斷變化的需求的解決方案。

遇到的困難

　　Nidec Minster對(duì)鑄造過(guò)程中會(huì)造成嚴(yán)重安全問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)鍵因素制定了一項(xiàng)新的作業(yè)流程以簡(jiǎn)化這些問(wèn)題。首先，是材料問(wèn)題，該工廠的鑄件是球墨鑄鐵制成，鑄造溫度極高，材料去除過(guò)程中所產(chǎn)生的的碎屑會(huì)堆積燃燒;其次，鑄件的重量高達(dá)一萬(wàn)公斤以上，需要手動(dòng)固定零件及磨削，對(duì)人工作業(yè)來(lái)說(shuō)困難較大，所以需要用材料去除工具來(lái)執(zhí)行較大重量鑄件;最后，由于生產(chǎn)材料的批次不同，材料去除過(guò)程需要依賴有經(jīng)驗(yàn)的執(zhí)行者來(lái)切割。

　　在升級(jí)之前，工人手動(dòng)進(jìn)行材料去除重10公斤的鑄件，每天八小時(shí)工作制，一天下來(lái)手已經(jīng)累得沒(méi)有感覺(jué)，第二天起來(lái)，手臂和肩膀都感到酸痛和疲勞。鑄造廠人員流動(dòng)大，許多員工都因繁重的工作而受到一定時(shí)間的傷害。

ATI的解決方案

　　ExoGrind的新系統(tǒng)是利用機(jī)器人將加工過(guò)程帶到零件上，從而消除了復(fù)雜的工作需要，并保護(hù)員工免受來(lái)自磨削設(shè)備的潛在傷害。ExoGrind 通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)操作進(jìn)行;通過(guò)ATI的六維力/力矩傳感器的反饋控制每次切割的深度。

　　使用軍用級(jí)無(wú)線控制器，工人在切削加工過(guò)程中僅需按一下按鈕即可調(diào)整接觸力。ATI的Omega191 力/力矩傳感器系統(tǒng)為操作員的觸覺(jué)控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)反饋，使他們能夠感受到磨削主軸對(duì)零件施加的力。機(jī)器人可以針對(duì)不同工件特征選擇不同的材料去除工具。在切割過(guò)程中，可以看出磨削過(guò)程中零件的變化，從而能夠直接轉(zhuǎn)化其手動(dòng)磨屑過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)。

        Omega191的力/力矩傳感器含一個(gè)直徑為190mm的傳感器和一個(gè)電子接口，該電子轉(zhuǎn)接口用于連接機(jī)器人端。傳感器安裝在機(jī)器人手臂末端和材料去除工具之間。電子接口可通過(guò)解析應(yīng)變片信號(hào)將其轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)使用的力和力矩。隨著施加到傳感器的機(jī)械負(fù)載在整個(gè)過(guò)程中發(fā)生變化，電子接口將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為更有用的力和扭矩信息，并通過(guò)控制器的觸覺(jué)反饋即時(shí)傳輸給操作人員。

       Omega191傳感器具有超高的強(qiáng)度且具有高精度，可精準(zhǔn)有效的測(cè)量磨削過(guò)程中產(chǎn)生的接觸力，并能提供磨屑過(guò)程中力的控制和優(yōu)化改進(jìn)方法。該傳感器體還具有高信噪比和高過(guò)載保護(hù)功能，這對(duì)于管理重型磨削過(guò)程中的潛在力矩負(fù)載至關(guān)重要，傳感器的內(nèi)置硅應(yīng)變片可確保準(zhǔn)確的力感應(yīng)。

　　ATI的力/力矩傳感器的電子接口選項(xiàng)有DAQ、以太網(wǎng)、EtherCAT、串行、無(wú)線等。所有電子接口都能在傳感器、控制器和機(jī)器人之間實(shí)現(xiàn)閃電般的快速通信。傳感器產(chǎn)生力反饋后，操作人員可隨時(shí)感應(yīng)，從而能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整磨削主軸。