摘要：工业机器人是集合了各种科技力量的产物，附加值高、应用范围广，是各行各业中快速成长的新兴行业。受各方面的影响，时生产起到越来越重要的作用。
    随着科技的发展及我国工业实力的提升，在许多要求精确控制和精确加工的地方，人工已经不能满足其发展需要，在国外工业科技的推动下，这些地方迫切需要能代替工人，用先进的数字控制技术驱动的精密器械。在此环境下，工业机器人得到重视并在工业中大量使用。工业机器人自20世纪60年代诞生以来，就显示了无与伦比的生命力，经过几十年的发展，已经成为衡量工业制造水平和科技水平的重要标志，已经在汽车制造、机械加工、电工电子等行业广泛使用。铸造行业采用工业机器人相对较晚，但是在工业水平发展的推动下，已经成功地用于浇铸、压铸、搬运、传送等工序。工业机器人进入铸造行业以后，提高了铸造质量、生产效率，改善了操作条件和工作环境。

    1 铸造机器人发展现状
    据联合国欧洲经济委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，从20世纪下世纪起，在世界范围内，机器人产业一直不断在迅速发展。进入90年代后，各行业中机器人的发展速度加快，年销售量增长率平均在10％左右，2004年的增长率甚至达到了前所未有的20%，其中，亚洲增长率达43%。
    压铸行业，机械化程度比较高，工艺比较规范，重复的简单动作比较多，再加上现在铸件精度要求越来越高，以及CAM\CAE软件的模拟与仿真在铸造行业的应用，使铸造条件，如温度、流速、压力等要求越来越精确，促使了铸造机器人在铸造行业的迅速发展。
    早在1970年，瑞士就已经成批生产一种带自动浇注装置、自动取件机械手和辅助切边装置的全自动400 t铝合金压铸机，基本上实现了无人操作。
    美国Unimatoin公司生产的专用铸造机器人，其机械手臂的工作半径可达5m，可以操作2台1 200 t的压铸机，此款机器人除了压铸外，还可以按照程序设定对模具喷涂料、取铸件和检查等，从而实现铸造自动化。英国J. W. singer公司成功将Unimate 2000型机器人用于黄铜压铸生产线上，该机器人专门设计了一种旋转臂，瞬间可将铸件从模具中取出，然后利用旋转臂放人水中冷却，再将铸件送到下道工序。由于采用了机器人参与铸造生产，大大提高了生产能力并获得了大批订单。瑞典的自动化程度比较高，有几家铸造企业利用机器人的机械手臂转运模具和铸件。此外，还采用用液压和气动来操作的机器人，对大、中型铸件进行后处理，不仅铸造精度、加工精度得到提高，工人的工作环境也得到极大改善。

    2 发展条件与机遇
    任何行业的发展都离不开背后的发展需求，重力铸造机器人也一样，在政治、经济、社会和技术的驱动下，为其提供了优良的发展条件。在这个机遇下，重力铸造机器人的大规模应用已成为未来发展的趋势。
    2.1政治条件
    自20世纪末开始，全球贸易保护主义加剧，贸易摩擦的对象和形式也在随着时间不断发生变化。国外一直采用技术性贸易壁垒和反倾销等措施对我国的产品限制进口，如提高原材料（铝矿石、铁矿石）价格，使我国重力铸造产品生产成本提高，导致产品利润下降；同时，国外提高产品的质量标准，并通过金融手段压低我国货币汇率，使得不少企业的利润越来越低，甚至有一些企业因无订单或利润太低而倒闭，因此，国家提出的产业结构调整迫在眉睫。在此环境下，机械工业提出“抓住少数重点，放开搞活一片，限制淘汰一批，培育地区优势”的方针，以促进铸造行业的变革，引人重力铸造机器人，能确保产品质量上升，企业成本下降，提高产品竞争力。
    2.2经济条件
    随着全球经济的复苏，各国经济好转，居民生活水平的提高，带动了铸造行业的需求。从铸件需求来看，铸件需求较多的行业有汽车、农用车、拖拉机、中小柴油机、采暖散热器、矿山机械、工程机械等行业，这些行业的铸件消耗量占总量的62%。近年来，这些行业持续健康发展，对铸件产生大量的需求，为铸造行业提供不少市场机遇。从需求质量看，市场需要高技术含量，高技术质量、无缺陷供货的铸件，而普通重力铸造缺陷较多，这对重力铸造行业者提出了更高的生产标准。
    2.3社会条件
    纵观世界，我国的劳动力资源丰富，成本低，但铸造行业的主要劳动力科学素养低，文化差距大，导致人工重力铸造的产品质量参差不齐，难以满足订货方越来越高的要求。同时，人工浇铸效率低，间接导致生产成本上升。此外，铸造车间的环境比较差，随着我国法律法规的健全，环保的要求和从事该行业的工人权利的保障，使生产成本更加居高难下。因此，重力铸造机器人的使用在此条件下是完全合理的，不仅可以替代工人在高污染环境下工作，改善工人工作条件，还因机器人的特性，使每次铸造的产品质量有保证，不会出现良荞不齐的现象。

    2.4技术条件
    现在的科学技术发展进入爆炸时代，几乎每天都有新的技术产生。不断发展的高新技术也冲击着铸造行业，新技术的引入导致生产方法变革，生产向着更高效、更精密、更智能和更环保的方向进行。科学技术是第一生产率，谁拥有了新技术，谁就占有了市场。制造业高新技术变化对铸造行业的影响如表1所示。

    此外，材料科学与工程也在不断进步，从最早的纯金属，到目前使用广泛的合金，再到目前正在发展的复合材料，促使制备材料工艺也在不断进步。越先进的材料，制备工艺就越复杂，提高生产技术水平也就越重要，虽然目前新型材料还只用于少量高精尖产品，传统材料被新型材料全面替代还需时间，但是世界是不断发展的，落后的东西就要被淘汰，积极更新换代，发展技术，才能确保在行业中的一席之地。因此，利用引进重力铸造机器人来升级换代传统的重力铸造方式是非常有必要的。
    在以上各方面条件驱动下，大规模的安装与使用机器人是未来发展的必然趋势。大规模引人重力铸造机器人，不仅可以配合模拟仿真软件解决铸造质量问题，提高铸件质量，还可以提高生产效率，提高供货能力，抢占铸件市场，提高产品竞争力。

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