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先进制造领域:页岩气石油钻采用关键零部件热挤压用锻压机器人上下料系统

文章来源: 发布时间: 2018-07-12

  所处阶段:中试 

  成果来源:先进制造技术研究所 

  必要性及需求分析: 

  页岩气石油钻关键零部件是制约我国钻采装备技术发展的瓶颈,为满足其在恶劣环境下的使用要求,需要在1100--1200℃高温条件下精确热锻成型。当前,多数采用人工进行高温零部件的上下料操作,工作环境恶劣、危险性高、劳动强度大、产品质量不稳定。通过突破高温环境下精确定位、生产线系统集成以及高温工件自动拾取机构等核心关键技术,利用工业机器人实现制坯、成型和锻压过程的自动化生产,在节省人工的同时,提高了生产效率及产品质量,带动锻造行业的转型升级。 

  我国是锻压大国,锻件产量世界第一,但我国的锻造生产还停留在人工锻造生产时代。对于锻压企业首先要实现自动化生产,解决操作人员极度缺乏的难题。自动化生产的趋势不可逆转,机器人锻压技术应用前景十分广泛,具有巨大的市场潜力。 

  目标及主要任务: 

  以全面实现页岩气石油钻采用关键零部件生产过程中的高温加热、自动上料、定位、锻压、喷墨、下料等工序自动化作业及生产状态实时检测报警系统过程自动化控制为任务目标,开发出以加热炉、冲压机等设备基础的配套自动定位机构、喷墨装置、机器人上下料与专业耐高温减震散热手爪等周边附属配套系统生产线,形成主机与自动化系统的无缝集成,实现系统节拍提升及系统稳定性。 

  现有工作基础: 

  项目组成员,以面向先进制造领域对机器人与智能装备核心技术的需求,开展机电一体化系统设计,并积极承担了多个机器人锻压应用项目的研制及智能装备与机电一体化系统等自动化生产线设计与集成,为装备制造业的自主创新提供技术支撑。 

  预期经济和社会效益: 

  该系统使用后,企业页岩气石油钻关键零部件生产能力将由原来的500/天增加至700/天,减少人工70%,实现年增产值达22000万元。在同行业中提升了自身的技术优势,同时也吸引了同行业的高度关注,在高温锻压生产行业起到了示范作用。该系统的投入使用,为企业赢得了众多国内外客户,提成了企业产品的品牌知名度。 

  机器人锻压自动化生产线的应用,将工人从繁重的劳动中解放出来,解决生产过程中给人体带来的健康问题,同时能够大幅提高生产效率和锻件产品的质量,降低废品率,节省材料,减少污染物的排放。同时,能够抢占中低端机器人锻压市场,提高具备我国自主知识产权的锻压机器人应用的市场占有率,提高我国锻压行业的市场竞争力,促进民族企业的技术升级和民族经济的腾飞。 

  实施方式/模式: 

  在工业机器人领域进行新的业务拓展,采取与更多锻压企业的交流合作开发模式,实现在机器人自动化及智能机器人领域有所突破。 

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