压铸与铸造零件的表面精密加工：机器人自动化去毛刺、打磨、抛光技术及应用
压铸与铸造精密零部件
去毛刺、打磨、抛光处理
特斯拉首用一体化压铸车身,将多个零部件融为一体
随后各车企纷纷跟进“卷”到飞起，一场汽车行业的技术变革正在发生。伴随着汽车制造需求的持续增长，压铸行业迎来迅猛的发展，而且在精密金属零部件制造工艺日益成熟的背景下，我国在金属零部件的生产制造等方面取得诸多进展，继而推动金属制品行业向高端化、精细化方向迈进。
作为金属制品行业的重要组成部分，压铸行业在其中扮演了关键角色。特别是精密压铸技术，被视为一种高效且先进的制造工艺，并持续得到国家政策的支持。如《关于推动铸造和锻压行业高质量发展的指导意见》中强调了在关键领域实现高端铸件、锻件产品的突破，掌握具有自主知识产权的核心技术，并促进一体化压铸成型、无模铸造、轻质高强合金轻量化等先进工艺技术的产业化应用。《制造业可靠性提升实施意见》中也提到了提升大型压铸机等产品的可靠性水平。由此，助力行业的整体进步。
压铸与铸造精密零部件
在现代制造业中不可或缺
涉及几乎所有高科技领域。这些零部件以其高精度、高表面光洁度以及能够形成复杂形状的特性，被广泛应用于多个行业。其中，压铸适用于生产大批量、形状复杂的金属制品，通常用于加工低熔点金属，如铝合金和锌合金。其优势在于压力铸造过程可以精确控制铸件的尺寸和密度，确保产品的高质量和多功能性。这使得压铸技术在汽车、电子、通讯和家电等行业中变得极为重要，应用于生产如汽车发动机部件和电脑外壳等产品。
相对而言，铸造工艺更适合于生产大型、单件或小批量的金属制品，常用于高熔点金属，如铸铁和铸钢。铸造对材料的适应性强，因此在机械制造、军工和航天等领域有着广泛的应用，包括工业机械配件和航空发动机部件等。值得注意的是：
压轴过程展示
表面精密加工技术
使得复杂的设计理念得以实现
如上文提到的一体化压铸技术减少零件数量，提高产品集成度和性能。对于压铸与铸造零部件而言，表面精密加工技术更是直接影响其性能、质量和生产成本，继而推动压铸件和精密铸造件在汽车、航空航天、医疗设备等高新技术领域得到广泛应用。
例如，在铝压铸件的生产过程中，尽管努力减少，毛刺问题仍无法完全避免，这主要归因于工作压力和锁模力不足等因素。随着对毛刺的控制标准越发严格，加之毛刺清理过程会产生大量粉尘，其中燃点较低的金属颗粒可能在空中漂浮，构成安全隐患，传统的人工去毛刺方法已不能满足现代工业生产的需求。
因此，采用自动化设备进行毛刺去除成为一个趋势，使用机器人进行去毛刺、打磨和抛光处理的效率更高，安全性也更强。而且随着压铸工艺和设备的不断升级以及表面精密加工技术的持续进步，铝压铸件在强度、延展度和耐磨性上有了显著提升，其应用领域也从简单的中小壳体结构扩展到更复杂的大型壳体。
针对上述问题，本文选取了六家行业代表性企业作为案例，分析机器人去毛刺、打磨和抛光处理的优势，并探讨这些企业在毛刺去除程度、效率和表面质量方面达到的水平。
01-杭州磨致机器人有限公司
“让打磨更简单”
杭州磨致机器人有限公司，作为一家集研发、生产与销售于一体的创新型高科技企业，专注于工业机器人打磨抛光去毛刺设备领域。公司拥有一支经验丰富的研发团队，深入探索国内铝铸件表面处理设备的制造领域，并成功研发出一系列具有独立知识产权的金属表面处理设备。
其主要产品包括打磨抛光设备、铸件打磨设备、机器人打磨抛光装置、铝压铸件打磨去毛刺机械等。这些产品广泛应用于厨卫产品、汽摩配件、安防产品、3C、家具家电以及建筑五金等行业的表面处理工作。特别适用于恶劣环境下，如高噪音、多灰尘、难闻气味和劳动强度高的场合，可进行小批量到大批量的柔性生产，不仅显著提高产品质量和生产效率，还能改善工厂劳动条件，加速产品的更新换代。
该工作站适用于500T以下的铝压铸件如电动工具外壳、电机铸件、防爆照明设备和机械配件等进行打磨、抛光、去毛刺和倒角处理，能够满足不同行业对铝铸件表面处理的高标准要求。
其特点包括：全封闭钣金罩壳，防止粉尘飞溅，保持工作环境清洁；模块化设计，便于维护和保养，提高工作效率；机器人末端负载12kg，能够抓取重量不超过5kg的工件进行加工；多种主轴配置，包括浮动主轴、刚性主轴、气动主轴和浮动锉刀机，以适应不同的加工需求；智能监控功能，具备断刀/砂带检测、刀具寿命管理和产能管理等功能，确保加工过程的顺畅和高效；砂带机张紧机构，采用隐藏设计，具有高防尘等级和长使用寿命；双层伺服料台，提供稳定的输送和精确的定位，确保加工精度；料台浮动功能，增强抓取适应性，提高加工效率。
MR12打磨去毛刺工作站
02-上海捷勃特机器人有限公司
上海捷勃特机器人有限公司，专注于提供工业机器人及其应用解决方案，以工业机器人运动控制技术和细分市场应用技术为核心，不断推进技术平台和终端产品的多样化、专业化和生态化发展，致力于通过多种途径可靠地实现客户价值。
公司现有的产品线包括多关节机器人、SCARA机器人等传统工业机器人，并正积极开发协作机器人、智能机器人（iR）、移动机器人（MR）以及针对特定行业的应用软件包。此外，公司拥有先进的机器人制造、测试和追溯系统，通过持续的工艺创新和管理升级，确保产品质量的不断提升。
该工作站具有多种工作台模式，包括滑动式和交换式，以及可选的影像识别无序抓取模式，增强了工作站的柔性和通用性。其标准刀具台能够安装不同的浮动工具，以适应各种产品需求。
工作站还标准配置了手动除尘收集系统，并预留了二次定位及中间换面机构的位置，以便根据产品实际需求进行安装。此外，工作站还可配备砂带机来解决打磨难题，有效应对小件工具、汽车零部件、家电等小型金属、陶瓷、压铸和浇铸产品的打磨挑战。目前捷勃特已与某铸件厂商成功签约，并且实际落地应用。
工作站还标准配置了手动除尘收集系统，并预留了二次定位及中间换面机构的位置，以便根据产品实际需求进行安装。此外，工作站还可配备砂带机来解决打磨难题，有效应对小件工具、汽车零部件、家电等小型金属、陶瓷、压铸和浇铸产品的打磨挑战。目前捷勃特已与某铸件厂商成功签约，并且实际落地应用。
机器人自动化打磨去毛刺工作站
03-无锡盈连科技有限公司
“全球领先的机器人力控磨抛专家”
盈连科技，一家专注于机器触觉感知控制系统和力控磨抛设备的研发、生产与应用的国家高新技术企业，其掌握的全球领先的力控磨抛技术，产品涵盖机器人力控系统、力控打磨工具、一站式力控磨抛解决方案及相关控制系统，成功打破了国外技术垄断，实现了核心技术的自主可控。凭借其领先的工艺技术，盈连科技已助力200多家全球顶尖厂商实现了智能制造的升级。与此同时，与20余家机器人厂商共同构建了产业生态圈，并且与30多所高校携手共建打磨实验室，不断推动着行业的创新与发展。
该工作站提供全场景覆盖，实现零门槛应用的一站式自动化去毛刺、打磨及抛光服务，主要应用于五金加工、金属加工和压铸件去毛刺等领域，还包括机器人、力控系统、打磨工具及相关工艺。
其中力控打磨抛光技术确保恒定的磨削力量，以获取最大的磨削效率；双T位工件翻转变位系统使工件能够翻转，减少装夹次数，提高作业效率；回转时间短，缩短上下料时间；耗材自动更换功能不影响打磨节拍，能自动检测有无耗材。
机器人力控打磨工作站
04-杭州龙砺智能科技有限公司
“专注于智能打磨技术”
杭州龙砺智能科技有限公司成立于2013年，是一家专注于自动化打磨、去毛刺设备及工业机器人研发、制造和应用的国家级高新技术企业。公司业务涵盖自动化技术、电子技术、机械设计、视觉技术等多个领域，并已在全国设立12家分公司，业务覆盖浙江、江苏、安徽、福建、广东、江西、辽宁、天津、武汉、重庆等省市。
该工作站采用两台机器人、两台砂带机，并配备3D、2D视觉系统、多种刀具、翻转装置和自动换砂纸机构，能够应对复杂的技术要求，实现高效率的打磨工作。相对于单工位打磨工作站，该设备不仅能完成更多的中小型压铸件打磨需求，而且在汽车零部件行业、医疗器械行业、电子通讯零部件行业及精密复合加工行业等领域具有广泛应用。
H1型双工位自动打磨工作站
工作站将两台机器人及其打磨设备集成在同一个工作站中，不仅减少占地面积，提高车间空间利用率，还能实现两道工序在同一个工作站中完成，减少工件输送时间，提高打磨效率。
此外，该工作站能与外部输送带或接料框对接，减少物料运送时间。由于加入了视觉模块，工人不需要整齐码放工件，只需将其平铺在输送带上，从而降低放置物料的时间。该工作站在国内外技术上处于领先地位，自2022年12月起已开始批量生产并对外销售，同时申请了国家首台套创新型设备项目。预计到2025年底，市场需求预计将达到7000台，产值约为38.5亿元。
05-广东老安智能装备科技有限公司
广东老安智能装备科技有限公司是一家行业领先的创新型企业，专注于机器人去毛刺、打磨和抛光技术。公司致力于为客户提供优质的产品和解决方案，秉承精益求精的设计理念，将机器人去毛刺打磨抛光技术推向极致。其研发的设备包括机器人去毛刺打磨抛光设备、柔性生产线、数控去毛刺机床，以及一系列适用于机器人和数控机床的浮动去毛刺工具，为用户提供多行业高性能的产品，在机器人表面处理领域具有绝对的优势。
凭借多年的经验，老安智能装备为多种材料类型的产品提供全面解决方案，尤其在有色金属压铸行业项目经验丰富，涵盖新能源控制、导航仪表、发动机变速、供油系统、传动系统、通用机械和摩托车配件等领域。
自主研发的工业机器人去毛刺、打磨、抛光设备具备单/双工位功能，可配备自有品牌的恒力浮动工具、自动换耗材/砂光机、力控砂带机、抛光机和防爆湿式除尘机等。该设备实现了过压接触和恒力控制，能够将去毛刺、打磨、抛光三大工艺相结合，特别适用于需要喷涂前处理的压铸件外观件、多凸点、龟裂以及有粗糙度要求的产品。
▪整机装备特点：工业机器人单双工位组合，毛刺处理完成度高达99.5%；采用快插连接，可实现10分钟快速转产；配备丰富可靠的恒力浮动工具，兼容性强，支持模块化安装，满足柔性生产需求；集中供料系统设计，一人可操作3-5台机台。
▪恒力浮动工具：浮动去毛刺技术可有效解决刀具、主轴转速、切屑速度和机器人轨迹等因素对去毛刺效果的影响。自2013年起，老安开始自主研发恒力浮动工具，现已涵盖12大类70多种，包括EFS电主轴、NFS气动主轴、NFL锉刀机、FAG角磨机、SBM砂带机、TCS耗材库、PM抛光机、FS浮动机构、FS组合工具、FGMTC自动换耗材打磨机和ROSTC自动换耗材砂光机等。这些工具构成了行业内最齐全的恒力浮动配套工具系列。
▪DEMW系列防爆湿式除尘机：在打磨行业中，缺乏有效的除尘设施会导致环境污染、安全隐患以及工厂内部粉尘过多。老安自研的防爆湿式除尘机采用全防爆设计，包括风机、操控面板、电缆和管路，专为去毛刺打磨抛光工厂而设计。该设备具有液位检测和自动补水功能，与传统干式除尘机相比，不堆积灰尘，无需清洁滤芯，极大提高了安全性。配备通讯式压差表，可设置压力报警信号，确保除尘效果有效，适合智能工厂监控。
06-上海赛威德机器人有限公司
提供“机器人+”配套产品和
个性化设计服务的综合解决方案
上海赛威德机器人有限公司，成立于2021年，专业从事EHA液压磨抛系统、增减材一体机、以及移动机器人打磨检测三项核心业务。公司配备了全面的产品测试平台，能够实现包括机器人磨抛、机器人焊接、增材制造、移动机器人操作、智能传感及编程等功能。
此外，基于EHA（Electro Hydraulic Actuator）技术研发的一体化高精度、高刚度、闭环浮动力控系列化高端打磨装备，以及AGP（Adaptive Grinding&Polishing）自适应打磨工具、浮动电主轴工具和三角砂带抛光工具，都为公司的技术实力提供了坚实的证明。
近年来，国内的打磨机器人安装量显示出快速上升的趋势。在磨抛制造过程中，机器人的应用范围已相当广泛，特别是在海洋工程船舶、航空航天、能源动力等重工业领域，以及医疗器械、半导体等精密加工行业。它们能够处理从轻金属到复合材料的各种组合，涵盖了铸件、焊接件、增材件、抛光件等多种类型的工件。此外，对于弱刚度工件和软物料的操作需求也日益增长，这进一步对打磨工具的精度、稳定性和可靠性提出了更高的技术要求。
赛威德的AGP自适应打磨工具是一款专为协作机器人设计的高性能液压打磨设备，其体积小巧且重量轻，极易安装到各种协作机器人的末端。能够提供稳定可靠的打磨力，协助协作机器人对各类金属和非金属材料进行精密磨抛。它的即插即用和简单部署特性使得与协作机器人的结合更加顺畅，进一步简化了装配和操作过程，促进了协作机器人应用的实际落地。
应用了赛威德液控磨抛工具的协作机器人，能够高效完成结构钢、超强钢焊缝的打磨，以及铸铝件、铸铁件的打磨和不锈钢的拉丝抛光、自适应曲面磨抛等金属加工工艺。这也表明，液控打磨头可以高效解决机器人在打磨、抛光等工艺过程中遇到的振动和冲击问题，克服传统打磨头在重载磨抛制造中无法与协作机器人配合使用的难题。
