1、课题来源与背景 （1）课题来源：自选课题。 （2）课题背景： 中国不锈钢餐厨具行业，自动化尚处于起步阶段，尤其是其中砂光工序，主要依赖于人工或人工配合少量半自动设备生产。由于抛砂光工序工作环境恶劣、劳动强度大，近几年从事抛砂光工序人员慢慢的变少，导致人力成本上升迅速，且由于人工生产效率低下，抛砂光工序已成为制约不锈钢餐厨具发展的瓶颈工序。因此，要想对中国不锈钢餐厨具行业进行产业创新和升级，必须优先突破抛砂光工序的自动化。本项目的研究目的即是针对其中的砂光工序进行工艺、生产设备及应用集成等方面做研究开发，最终组建全自动砂光线，实现不锈钢锅砂光工序的自动化应用。 2、性能指标 （1）生产线）生产线）生产线生产产品合格率：99.4%； （4）砂光机轨迹精度＜0.04mm； 3、技术的创造性与先进性 对比行业生产现状，该生产线在生产设备、模具设计、定位技术、整线集成等方面均实现了突破和创新。本项目技术创新点具体如下： 创新点1：通过研究借鉴人手砂光时的施力参数与轨迹，设计制造了专门应用于砂光工序的自动砂光机。该自动砂光机主要有以下三点行业首创创新点。 1、针对企业最为关注的使用成本问题，设计了进给量可调的砂带切换结构，操作人员能够准确的通过不一样的产品砂光要求，直接进行参数设计，设备自动调整每件产品砂带使用长度与切换长度，使得砂带能轻松实现零搭边使用，来保证砂带最大限度的利用，降低生 产成本。（发明专利：1.6；实用新型专利：0.8） 2、针对企业对产品质量稳定，“傻瓜式操作”的高要求。项目设备是采用自主研发设备的控制管理系统，配合伺服电机，实现轨迹控制精度小于0.05mm，保证产品质量稳定一致。并通过人工轨迹初步示教+系统自动轨迹优化的方式，大幅度的降低人工设备轨迹示教的难度，新产品时间低于3分钟。并辅以断砂带自动检验测试功能、轨迹显示功能、轨迹整体偏移补偿功能、碰撞自动保护功能等功能，保证设备稳定运行。（软件著作权：2019SR0719771；2019SR0719951） 3、针对企业“柔性化”要求，设备采用模块化设计，整台设备由支柱、X轴运动组件、Z轴运动组件、砂带切换结构组成。其中X\Z轴运动组件运动行程覆盖工厂大部分产品尺寸。砂带切换结构可通用于40#－1000#砂号各种各样不同型号砂带，设备仅要换掉砂光胶头，即可适用于各种不锈钢直身锅、斜锅、胀形锅、煎盘等内、外表面砂光需求，达到一机多用、一机多能的效果。 创新点2：具备多品种、多规格的产品适应性与快速换线功能的全自动砂光线的应用。 项目针对产品适应性快速换线技术首次应用以下二个创新点： 1、新型材料的标准模具应用 1）、全面应用MC材料替代现有铝材、胶材，在不易划伤产品的同时也保证了模具的稳定性也耐热性，并减少模具对产品表面上的质量影响。 2)、模具采用镂空设计，减少模具内粉尘堆积，同时减少模具与产品的接触面，避免模具内积砂对产品表面的影响。 3)、对模具进行标准化设计，针对不同高度、直径的产品，统一模具高度，统一安装尺寸，增加安装定位卡口，保证模具安装同心度。 2、机器视觉定位技术应用 未解决普通机械定位装置容易在产品表面留痕及换线时需要人工调节机器人取锅坐标的问题，项目研发了针对不锈钢锅非接触式机器视觉定位技术，解决20CM大景深范围对图像识别与精度的影响关键技术，实现在不调整像机与光源位置的情况下识别精度达到0.1mm。并通过优化图像处理技术，保证在多粉尘、复杂光照环境及产品表面颜色的情况下的识别准确度。视觉对输送带上产品在线拍照后，将产品坐标实时发送给机器人，并控制机器人自动取锅。机器视觉定位技术的应用，使得换线时操作工由原来需要调整机器人取、放点XYZ三个方向的坐标变量，至现在只需要输入产品高度，系统自动调整坐标。单台机调整时间由原来的10分钟至现在的不到一分钟。 创新点3：无污染、零排放的清洁生产线 砂光工序由于高粉尘环境，成为职业病的高发区，且如果处理不当，砂光工序的粉尘极易向整个车间扩散，影响整个车间生产。 项目生产线采用封闭式设计，通过设计优化，使得生产线布局更加紧凑，减少占地面积。同时，搭建专门的砂光房，将整条生产线除必须的生产设备、输送系统等放在房间内，其它如电箱、电拒，操作系统均放在砂光房以外。即保证设备控制管理系统的安全性，也做到了人机分离操作工只需要在砂光房外就可以实现对整条生产线进行操控。同时辅以创新点2的快速换线系统，极限压缩工人在粉尘环境停留时间。同时设计两路抽风系统，一路抽风管延伸至每台砂光设备，将砂光时产生的粉尘即时抽离；另一路均匀布置在砂光房顶，保持整个砂光房气压低于车间，防止粉尘外溢，使整条生产线做到无污梁。两路抽风管再通过房顶主风管进行汇流，再终输送至旋风除尘塔与喷淋塔进行除尘，最终实现零排放。 4、技术的成熟程度、适合使用的范围 项目技术成熟，已进入产业化阶段。本项目适用于餐厨具领域不锈钢锅内、外表面自动砂光生产，稍加调整 后也可用于铝锅、铸铁锅等表面砂光工序。