台州华川电气 × 杭州正乐控制技术联合方案。针对保温杯行业人工抛光效率低、表面一致性差、换型成本高的痛点,打造了基于 CAD 导图的六轴联动抛光系统——图纸导入 30 秒自动生成抛光轨迹,力矩闭环控制接触力波动 ±0.2N,实现全轮廓高精度、高效率、高一致性抛光。
保温杯表面质量直接影响产品档次和市场竞争力。传统人工抛光存在明显瓶颈:单人日产仅 200-300 只,无法满足大批量订单;人工手感差异导致批次间粗糙度波动(Ra 0.4-1.2μm);每款杯型单独示教 3-5 小时,换型成本高;杯口弧面、过渡 R 角等部位易过抛/欠抛;接触力波动 ±5N,表面纹路不均、抛光轮磨损快。
人工抛光单人日产 200-300 只,无法满足大批量订单交期
人工手感差异导致批次间粗糙度波动 Ra 0.4-1.2μm
每款杯型单独示教 3-5 小时,多品种生产停机严重
接触力波动 ±5N,导致纹路不均、抛光轮磨损快
两家公司发挥各自技术优势,形成从硬件驱动到算法软件的全栈自主可控方案:
运动控制系统、伺服驱动、EtherCAT 实时总线、上位机平台架构
CAD 导图算法、抛光轨迹规划、力矩闭环控制算法、视觉在线检测
保温杯为回转体工件,系统采用"回转主轴 + 多轴抛光头"架构,实现全轮廓无死角覆盖:
| 轴号 | 名称 | 功能 | 精度 | 行程/范围 |
|---|---|---|---|---|
| C轴 | 杯体回转轴 | 保温杯旋转,配合抛光头覆盖圆周面 | ±0.01° | 0-360° 连续 |
| X轴 | 横向进给轴 | 抛光轮横向定位 | ±0.005mm | 300mm |
| Y轴 | 纵向进给轴 | 抛光轮纵向定位 | ±0.005mm | 200mm |
| Z轴 | 升降轴 | 抛光轮高度定位(沿杯身方向) | ±0.005mm | 400mm |
| B轴 | 角度摆动轴 | 抛光轮角度调整(适应曲面法线) | ±0.05° | ±90° |
| S轴 | 抛光轮主轴 | 抛光轮高速旋转 | ±1rpm | 0-6000rpm |
支持 DWG/DXF/STEP 导入,自动识别杯口圆角、过渡弧面、杯底 R 角等 7 大区域并分类,30 秒生成抛光轨迹,编程效率提升 360 倍
压电式力矩传感器 1kHz 采样 + 自适应 PID,接触力稳态误差 ±0.2N,批次一致性提升 15 倍
C+Z 螺旋插补、C+X+B 包络插补、五轴联动,配合 500 点速度前瞻与 S 型加减速,无接刀痕
500 万像素相机多角度检测表面粗糙度、划痕、过抛/欠抛,100% 全检,数据全程可追溯
| 指标 | 人工抛光 | 本系统 | 提升 |
|---|---|---|---|
| 日产量 | 200-300 只/人 | 3000-5000 只/台 | 10-25 倍 |
| 编程时间 | 3-5 小时/款 | <30 秒/款 | 360-600 倍 |
| 表面粗糙度 Ra | 0.4-1.2μm | 0.08-0.15μm | 5-8 倍 |
| 批次一致性 | ±0.3μm | ±0.02μm | 15 倍 |
| 过抛/欠抛率 | 5-8% | <0.1% | 50-80 倍 |
| 良品率 | 88% | 99.5% | — |