大產(chǎn)品，精加工――這六個(gè)字足以概括芬蘭瓦錫蘭公司的特色與優(yōu)勢(shì)。該公司從事可調(diào)螺距螺旋槳的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于商用、軍用及超級(jí)游艇市場(chǎng)?？烧{(diào)螺距螺旋槳是一種獨(dú)具特色的產(chǎn)品，其第一款設(shè)計(jì)問(wèn)世于1903年。這種螺旋槳需要按船定做，并與舵、齒輪箱、發(fā)動(dòng)機(jī)等一起構(gòu)成定制的推進(jìn)解決方案――一種始于橋樓控制系統(tǒng)、終于螺旋槳的全方位綜合解決方案。調(diào)節(jié)螺旋槳螺距的目的是為了滿足不同航速、不同載荷的需求。瓦錫蘭公司與各大船東、船廠密切合作，確保其生產(chǎn)的螺旋槳在任何工況下都能發(fā)揮最佳性能。作為行業(yè)領(lǐng)頭羊，該公司迄今為止已成功實(shí)施了1萬(wàn)余套推進(jìn)解決方案。
槳葉在荷蘭Drunen分廠和挪威Rubbestadneset分廠進(jìn)行鑄造、加工和組裝。槳葉尺寸不等（80厘米至3米），重量各異（100至4000千克）。每只螺旋槳由4至5片槳葉構(gòu)成，某些成品既大又重。
槳葉制造是一個(gè)高度復(fù)雜的過(guò)程。在鑄造車間里，首先由ABB IRB 6400機(jī)器人對(duì)一塊高密度（60公斤/立方米）擠塑聚苯乙烯（EPS）進(jìn)行銑削。由于EPS不耐高溫，成型的EPS模樣不可直接澆注熔融金屬，而要經(jīng)過(guò)一道中間工序翻制砂型，做成半個(gè)砂型。兩半砂型在一個(gè)金屬框架內(nèi)夾緊，合而為一，此時(shí)便可注入液態(tài)的庫(kù)尼阿爾鎳鋁青銅。澆鑄完成后，鑄件需要冷卻數(shù)天。
之后，槳葉被送往另一個(gè)鑄造單元，由兩臺(tái)配設(shè)線性導(dǎo)軌的ABB機(jī)器人進(jìn)行磨削和拋光。槳葉需經(jīng)雙面磨削，利用轉(zhuǎn)臺(tái)翻面。葉緣部分的機(jī)加工靠人工完成。磨削和拋光以前也是采用人工作業(yè)，不過(guò)現(xiàn)在勝任這項(xiàng)工作的熟練工已經(jīng)鳳毛麟角了。機(jī)器人是上述應(yīng)用的不二之選，因?yàn)椴淮嬖趦蓚€(gè)完全相同的解決方案。槳葉是一個(gè)曲面，其加工需采用5-7軸的機(jī)器人。
機(jī)器人能自動(dòng)滿足磨削厚度漸增的要求。在加工過(guò)程中，機(jī)器人所施磨削壓力及進(jìn)給量或進(jìn)給速度都得到嚴(yán)格控制。由于加工角度和制造材料各不相同，這一控制過(guò)程需要采用高度復(fù)雜的技術(shù)。銑削過(guò)程通常耗時(shí)6小時(shí)。磨削時(shí)間依槳葉尺寸而定，一般為8小時(shí)。此外還需輔以少量人工作業(yè)。磨削過(guò)程由兩臺(tái)機(jī)器人并肩操作，通常每天可生產(chǎn)4片槳葉。
其中，ABB IRB 6400機(jī)器人于1999年投用，ABB IRB 6600則購(gòu)于2008年。瓦錫蘭公司制造技術(shù)與刀具部經(jīng)理André Janssen介紹說(shuō)：“我們通過(guò)第一臺(tái)機(jī)器人積累了豐富的自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)。為了擴(kuò)大產(chǎn)能，我們?cè)鲑?gòu)了第二臺(tái)機(jī)器人。新機(jī)型以高頻電機(jī)代替液壓機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了利用標(biāo)準(zhǔn)HSK刀具適配系統(tǒng)更換刀具，操作起來(lái)跟在數(shù)控系統(tǒng)中沒(méi)什么兩樣。2008年12月，我們將安裝第4臺(tái)機(jī)器人ABB IRB 6640，用于制作EPS模樣。”該廠應(yīng)用的全方位解決方案包含最終加工曲面的定型。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將輸入自CAD/CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為機(jī)器人語(yǔ)言指令。機(jī)器人經(jīng)編程后，可對(duì)相同和不同批次的葉片實(shí)施磨削和拋光。該工藝符合ISO 484制造公差標(biāo)準(zhǔn)。
“除具備高復(fù)雜度形狀的加工能力以外，機(jī)器人在確保生產(chǎn)進(jìn)度方面也具有不可替代的作用。”André Janssen表示，“現(xiàn)在我們的任務(wù)排得很滿，為滿足全球客戶的訂貨需求，生產(chǎn)線每周7天每天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎沒(méi)有停線時(shí)間。”
相關(guān)鏈接
滿足特殊產(chǎn)品的特殊需求
螺旋槳的葉型取決于解決方案的具體設(shè)計(jì)。葉型數(shù)據(jù)自動(dòng)生成并轉(zhuǎn)譯為機(jī)器人指令。車間內(nèi)不設(shè)流水線，因?yàn)槊恳惶捉鉀Q方案都必須滿足特定的要求。ABB機(jī)器人各方面設(shè)計(jì)均契合這種需求，是此類應(yīng)用的理想之選。人工磨削是一項(xiàng)單調(diào)乏味的工作，不但很難保證材料去除量的精確性，掌握這項(xiàng)技術(shù)的熟練工更是難以尋覓。而機(jī)器人則能24小時(shí)不間斷從事這項(xiàng)作業(yè)，并可確保加工質(zhì)量始終完美如一。機(jī)器人可用度極高，能大幅縮短生產(chǎn)暫停時(shí)間。瓦錫蘭公司第一臺(tái)機(jī)器人已投用9年之久，現(xiàn)在仍然“寶刀未老”。ABB機(jī)器人出色的到達(dá)距離、剛性及鑄造環(huán)境防塵性（Foundry Plus防護(hù)版），是獲得該公司長(zhǎng)期青睞的重要因素。
