在當今鑄造行業(yè)中，大部分永久鑄模清洗工作仍是借助干冰手工完成，這對于工人是一項沉重的負擔。但 BMW 蘭茨胡特工廠(chǎng)的鑄造車(chē)間卻是另一番景象。

在這里，KUKA KR QUANTEC 系列機器人負責清洗作業(yè)。工人可以直觀(guān)地人工引導機器人駛過(guò)清潔區域。

自 1898 年起，在蘭茨胡特工廠(chǎng)， BMW 集團約 1500 名員工每年制造約五百萬(wàn)件鋁鎂材料的鑄件，總重量約為 69000 噸。生產(chǎn)范圍包括氣缸蓋或曲軸箱等發(fā)動(dòng)機部件以及車(chē)身結構件和底盤(pán)部件。

鑄造廠(chǎng)使用的永鑄模需要每星期用干冰清洗一次，這種無(wú)摩擦和無(wú)腐蝕的清洗方式具有巨大的優(yōu)勢，既不會(huì )損壞需清洗的材料，也不會(huì )遺留殘余干冰。使用干冰（固態(tài)二氧化碳）可以無(wú)損壞地清潔永久鑄模上常見(jiàn)的各種復雜幾何形狀，而且無(wú)需拆卸設備。

BMW 的蘭茨胡特工廠(chǎng)以前手工進(jìn)行該操作，通過(guò)與奧格斯堡的 MRK-Systeme GmbH 合作， BMW 公司現在開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新的解決方案，可基于機器人為八種不同的工具類(lèi)型噴射干冰。

2004 年成立的 MRK-Systeme GmbH 通過(guò) 14 名員工的努力，實(shí)現了人機協(xié)作的功能包。該系統解決方案主要用于汽車(chē)制造商及其供應商，也可用于工業(yè)的所有其它領(lǐng)域。通過(guò)與美國Cold Jet 公司合作，該公司為 BMW 蘭茨胡特工廠(chǎng)的鑄造車(chē)間開(kāi)發(fā)出一個(gè)單元，以提高干冰清潔過(guò)程的高效性。清洗系統方案的佼佼者：人工引導的 KUKA KR QUANTEC 系列機器人。

工人首先在KUKA的 手持操作設備 smartPad 上選擇軟件“ SmartICE”，然后從那里以圖形方式選擇永久鑄模類(lèi)型和鑄模上相關(guān)區域。工人現在直觀(guān)地人工引導機器人駛過(guò)這些區域，與純手工工藝相比，這種方式主 要是具有人體工程學(xué)優(yōu)勢。機器人無(wú)需過(guò)程力僅借力/力矩傳感器即可輕松引導。此外，外圍的信號（例如，至執行器的信號或者通過(guò) Aero 接口來(lái)自/至干冰設備的信號），可由操作人員通過(guò)觸摸操作輕松地保存在程序中。

接 著(zhù)，工人讓機器人自動(dòng)駛過(guò)3D 軌跡，并用干冰清洗永久鑄模。“由于工人無(wú)需直接參與清洗工作，所以在此過(guò)程中不會(huì )被玷污，” MRKSysteme 的營(yíng)運經(jīng)理 Michael Mohre 解釋道，“此外，員工不需要到現場(chǎng)臨近區域，因而受到的噪音影響也降低了”。經(jīng)過(guò)約半個(gè)小時(shí)的干冰噴射過(guò)程后，永久鑄模重新被投放到鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，接 著(zhù)，一個(gè)新的待清洗鑄模被放到工位中。

在 創(chuàng )新的單元中使用一個(gè)型號為KR 210 R3100 F ultra的KUKA機器人。該機器人專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)用于鑄造環(huán)境，利用特殊防護套件可輕松地承受高熱、臟污、潮濕、砂石和清潔劑引起的損壞。因此，機器人能夠 最佳地承擔對于人員來(lái)說(shuō)過(guò)于沉重艱難的工作。通過(guò)安全接口X67以及KUKA軟件SafeOperation以及RSI（機器人傳感器接口）確保了與人的 直接接觸無(wú)危險。

這些KUKA選項構成了MRK功能包SafeGuiding的基礎，通過(guò)功能包能夠安全、直觀(guān)并交互地對KR 210進(jìn)行人工引導或編程。借助一個(gè)自定義的用戶(hù)界面（在KUKA控制系統上實(shí)現為插件軟件）確保了直觀(guān)的機器人操作、針對性的程序選擇以及自動(dòng)存儲器管理。自定義用戶(hù)界面可以像嵌入式軟件那樣安裝在KUKA控制器上。無(wú)需具備自動(dòng)化組件的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識，操作人員可以高效地工作，并對需要清洗的永久鑄模自由表面進(jìn)行編程。

該新系統為BMW帶來(lái)眾多優(yōu)勢。通過(guò)使用基于機器人的系統，鑄造過(guò)程的中斷時(shí)間已經(jīng)從180分鐘縮短至30分鐘，顯著(zhù)提高了產(chǎn)量。

此外，機器人能夠重復地準備工具并減輕員工的負擔。而且，新的解決方案也可減少鑄造區域出現的臟污。高精度清洗功能可以提高過(guò)程的質(zhì)量。同時(shí)，也必須從“明天的今天”角度考慮過(guò)程：?jiǎn)T工的年齡會(huì )越來(lái)越大。所以今天BMW已經(jīng)通過(guò)選擇基于機器人的方案，著(zhù)眼未來(lái)。

在BMW永久鑄模鑄工藝中結合機器人單元的其他應用已經(jīng)處于計劃中。未來(lái)，不僅要對永久鑄模進(jìn)行清洗，還要將陶瓷涂層自動(dòng)涂覆在鑄模上。