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一臺(tái)可在軌道上移動(dòng)的機(jī)器人可以去除發(fā)電機(jī)軸上最長(zhǎng)為20m的毛刺，節(jié)省時(shí)間50%～80%。通過(guò)一個(gè)虛擬教程（Teach-in）可實(shí)現(xiàn)最短停機(jī)與設(shè)置時(shí)間，此外可離線設(shè)置和模擬機(jī)器人加工作業(yè)軟件。

在去除發(fā)電機(jī)軸的毛刺時(shí)，部分位置的毛刺需要反復(fù)加工去除，因此完成一根發(fā)電機(jī)軸去毛刺作業(yè)需加工的工作線總長(zhǎng)超出1km：去除大型發(fā)電機(jī)軸上的溝槽、螺紋、縫隙和孔的毛刺目前通常還是采用手工作業(yè)方式，這樣做特別耗時(shí)，如水力發(fā)電廠和褐煤發(fā)電廠便使用此類大型發(fā)電機(jī)（圖1）。為了實(shí)現(xiàn)大型發(fā)電機(jī)軸自動(dòng)化去除毛刺的加工作業(yè)，Indat現(xiàn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由一臺(tái)機(jī)器人單元自動(dòng)去除毛刺。使用該機(jī)器人的結(jié)果是：與傳統(tǒng)的去除毛刺的方式相比，使用機(jī)器人可節(jié)省作業(yè)時(shí)間50%～80%。

圖1  機(jī)器人單元可在一個(gè)單軌上行駛并使用各種去除毛刺的刀具加工發(fā)電機(jī)軸總計(jì)長(zhǎng)達(dá)1km的輪廓表面

該機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在于軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)概念，設(shè)置機(jī)器人的加工程序，然后進(jìn)一步通過(guò)離線編程和3D模擬仿真實(shí)現(xiàn)加工程序（圖2）。然后，通過(guò)一個(gè)使用WinCC用戶界面，直接在該機(jī)器人設(shè)備上進(jìn)行加工工序的組態(tài)編程和匹配。

圖2  加工程序在裝置的一個(gè)3D模型和一個(gè)需要加工的發(fā)電機(jī)軸上離線設(shè)置和模擬

采取虛擬教程（Teach -in）減少停機(jī)時(shí)間

該機(jī)器人單元的核心部分是一臺(tái)在最長(zhǎng)為20m的單軌上行駛的6軸工業(yè)機(jī)器人，該機(jī)器人在重達(dá)60余噸的發(fā)電機(jī)軸上方沿著發(fā)電機(jī)軸方向移動(dòng)，使用各種不同的氣動(dòng)傳動(dòng)式的靈活裝配的刀具（如有銼、電刷、銑刀、埋頭鉆和刮刀）來(lái)去除其輪廓上的毛刺。發(fā)電機(jī)軸被設(shè)置在一個(gè)專用的滑軌上，在去除毛刺的加工作業(yè)中可以旋轉(zhuǎn)（圖3）。

目前，人們已經(jīng)使用該機(jī)器人單元為100多根不同的發(fā)電機(jī)軸完成了去除毛刺的工作，在該裝置上已經(jīng)加工了發(fā)電機(jī)軸上的幾千個(gè)孔、溝槽或縫隙。除了去除毛刺的效果得到了優(yōu)化以外，使用該裝置還節(jié)省了作業(yè)時(shí)間。此外，使用該裝置進(jìn)行去除毛刺作業(yè)還使作業(yè)生產(chǎn)費(fèi)用達(dá)到了最低，并盡可能縮短了組裝設(shè)備所需的停機(jī)時(shí)間。因?yàn)樾枞コ贪l(fā)電機(jī)軸輪廓不同，所以需要選擇機(jī)器人專業(yè)教學(xué)（Teachen），為此Indat研發(fā)出一個(gè)迄今為止唯一的以這種方式的虛擬教程（Teach -in）軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)概念。

圖3  氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的靈活加工刀具使得發(fā)電機(jī)軸去除毛刺的作業(yè)能夠取得良好效果

在該裝置的一個(gè)3D模型上和所要加工的發(fā)電機(jī)軸上離線設(shè)置和模擬機(jī)器人的加工作業(yè)程序。所有參數(shù)和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)均輸入數(shù)據(jù)庫(kù)。作業(yè)過(guò)程控制和過(guò)程可視化在數(shù)據(jù)庫(kù)相互結(jié)合。這樣，該裝置的操作人員便可通過(guò)使用WinCC用戶界面靈活完成去除毛刺作業(yè)程序的組態(tài)編程和匹配。采用這種方式，還可選擇機(jī)器人的作業(yè)順序。

設(shè)備的靈活性和作業(yè)質(zhì)量均得到了提高

由于能夠準(zhǔn)確地測(cè)量需加工發(fā)電機(jī)軸，所以虛擬和現(xiàn)實(shí)的軸是一致的。機(jī)器人在進(jìn)行測(cè)量的移動(dòng)過(guò)程中借助于激光傳感器檢測(cè)一些選出的測(cè)量點(diǎn)，將更多的數(shù)據(jù)提供給一臺(tái)數(shù)字水平尺。借助于這些結(jié)果來(lái)檢測(cè)出發(fā)電機(jī)軸的徑向移動(dòng)變位和旋轉(zhuǎn)變位。

由于可離線實(shí)現(xiàn)裝置的作業(yè)編程，且操作靈活，所以便實(shí)現(xiàn)了虛擬教程（Teach-in）這一新的整體技術(shù)方案的可能性。這樣該裝置在作業(yè)過(guò)程中不僅縮短了停機(jī)時(shí)間和設(shè)備組裝時(shí)間，還提高了作業(yè)的靈活性和工件的加工質(zhì)量。