全新高效率全自动智能化抛光机发展前景*

朱则刚 王化能

(1 湖北武汉市汉江机械装备工程公司 武汉 430055)(2 杭州诺贝尔陶瓷有限公司 杭州 311100)

目前，国家产品生产质量管理规范对抛光的要求越来越高，我国设备出口也越来越多，对外观的要求也越来越严格。抛光这个行业虽然不是新生事物，但其却有很强的生命力和市场前景。全自动智能化抛光机与传统的手动抛光机相比较，省时省力，抛出来的产品质量好；手动抛光既辛苦，又脏又累，而且质量难以达到所要求的任何标准。全自动智能抛光机听起来比较遥远，实际已在身边逐步应用而受到关注。

1 全自动智能化抛光技术催生市场新动态

抛光就是把一些物体表面的毛糙部分清理掉以达到镜面效果。抛光机操作的关键是要设法得到最大的抛光速率，以便尽快除去磨光时产生的损伤层。抛光机在每个国家的发展程度大不相同，各地区的机械也是尽显不同。以目前的市场条件来看，抛光机分为3派：一是面对西方国家，包括德国、日本、西班牙等，西方地区的抛光机是一种价格较高、性能优良、配置高的一种；二是中国台湾地区的抛光机，即中等型价格，主要是款式多，一般高机械性能的机型；三是中国发展的抛光机，价格一般，性能比台湾机的抛光机要差一些。从成本价格比较、分析来看，当然是台湾机高一个层次。从材料角度去比较，大众化的抛光机结构是比较简单的，都是由3部分组成，内衬材料、振动马达以及振盘架子。相对来说，台湾抛光机所用的材料PU胶质量比较好，使用寿命长，振盘也比较厚，比大陆抛光机的更重；从性能方面比较，所有的抛光机都是由振转动簧以及振动马达来决定自身的机能。最重要的是振动马达，平等功率的振动马达，台湾抛光机的性能要更好。振动马达是利用了自身的优点激振力，在振动研磨过程当中，最终实现振动翻转效果以及研磨效果。

抛光机之所以广受行业欢迎是因为利润高、噪音小、操作简单、省时省力，也节约了生产成本，应用范围也非常广泛，遍布我们的日常生活，比如运用在五金加工、汽车零件加工等。但是与其他发达国家相比，我国抛光机机技术还是相对落后的，主要是核心技术的缺失。还有我国抛光机市场发展来说较晚，随着科学技术的提升，逐渐开始注重人才的培养和技术的引进，国外一些厂家凭借几十年或者上百年的技术积累和新技术的研发，已经具备了强大的技术实力，在抛光机技术上，已牢牢占领着市场竞争的制高点。目前虽然国内抛光机产品种类比较繁多，但对于抛光机市场而言，系统效率相对来说比较低，长期处于低效运行的状态。没有自身品牌的独特性，不利于抛光机市场进一步发展，政府及有关部门应该对企业自己创品牌、育名牌，要在市场依法保护、经费适当补助、市场宣传服务等方面，都给予肯定和表彰，调动企业积极性，增强企业潜在的创建能力，扩大企业品牌的效应。提高综合生产能力，扩大经营规模。

纵观国内外抛光机的状况，国内研发的抛光机在性能和外观等方面还存在一定差距。国内研制的抛光机中多数机型的抛光盘为单盘或双盘，有水龙头，但冷却条件差。由于冷却条件差，试样表面易发热变灰暗，而且会继续增厚形变扰动层，对快速抛光试样带来麻烦；抛光盘转速固定不变，而全自动智能化抛光试样制备过程中不允许组织变形、软相脱落、硬相浮凸；抛光后试样表面应光亮如镜、无磨痕。为此，不同性质的材料，需采取不同措施。

随着我国不断地注重人才培养，在吸收国外先进技术的同时，应更加注重在基础上创新，实现了综合提升并且超越，抛光机竞争越来越强烈，在把市场扩大的同时，也要注意技术的提高，只有不断完善技术，提高综合实力，这样才能在国际市场上提高水平。相信在不久的将来，我国抛光机必定会在国际市场上占有重要的一席。

2 全自动智能化抛光机的类型特点及其应用领域

抛光机是一种电动工具，抛光机由底座、抛盘、抛光织物、抛光罩及盖等基本元件组成。电动机固定在底座上，固定抛光盘用的锥套通过螺钉与电动机轴相连。抛光织物通过套圈紧固在抛光盘上，电动机通过底座上的开关接通电源起动后，便可用手对试样施加压力，在转动的抛光盘上进行抛光。抛光过程中加入的抛光液可通过固定在底座上的塑料盘中的排水管流入置于抛光机旁的方盘内。抛光罩及盖可防止灰土及其他杂物在机器不使用时落在抛光织物上而影响使用效果。常见全自动智能化抛光机主要有如下的典型类型特点及其应用领域。

模具抛光机采用进口大功率器件，功率比同类产品提升30%。微电脑控制的谐振频率自动寻找和锁定功能；数控九段振动大小和放电间隙跟踪适应功能。模具抛光机适用范围：各种模具(包括硬质合金模具)的复杂型腔、窄槽狭缝、盲孔等粗糙表面至镜面的整形抛光，可抛光各种金属、玻璃、玉石、玛瑙等。

火焰抛光机采用电解水技术，通电从水中提取氢氧气体的能源设备，其中氢气作为燃料，氧气用于助燃，可取代乙炔、液化气等含碳气体，具有热值高、火焰集中、零污染，生产效率高，节能方便等优点。其适合携机到野外环境操作。适合首饰厂、金店、齿科、玻璃及其它行业的精密工艺明火焊接、小型浇铸、小零件淬火退火、各种金属丝焊接、高温材料试验等。

金相抛光机电动机固定在底座上，固定抛光盘用的锥套通过螺钉与电动机轴相连。抛光织物通过套圈紧固在抛光盘上，电动机通过底座上的开关接通电源起动后，便可用手对试样施加压力在转动的抛光盘上进行抛光。抛光过程中加入的抛光液可通过固定在底座上的塑料盘中的排水管流入置于抛光机旁的方盘内。抛光罩及盖可防止灰土及其他杂物在机器不使用时落在抛光织物上而影响使用效果。

两工位抛光机，包括机架、抛光轮盘、动力装置；抛光轮盘设置在机架上，抛光轮盘由动力装置带动；抛光轮盘的盘面包括外层纤维织物；抛光机具有两个抛光轮盘，两个抛光轮盘分别为平轮盘和凸轮盘。新型抛光机具有平轮盘和凸轮盘，使用者可方便地频繁交替使用平轮盘和凸轮盘对制品表面的平面、凸面、凹面进行人工抛光，工作效率高。

薄壁件抛光机按照动力与控制的传递关系，由电机驱动机构、曲柄传动机构、往复运动导杆机构、薄壁件夹、薄壁件夹紧抛光机构、配电箱等构成。薄壁件位置微调机构自动微调薄壁件空间位置使其按模具型面和具体加工路径的要求控制位移路径。优点是大大提高了薄壁件表面层质量及表面性能稳定性，真正在工艺上实现了高精度的薄壁件抛光加工机械化。

国外研制的全自动抛光机，能够自动控制冷却液的流量，整个操作过程采用全自动化模式，节省了人工并有效地提高了效率与质量。我国全新高效率全自动智能化抛光试样制备的研究开发，虽然已有几年的历史，并已取得了一定的成绩，但是和国外相比仍有明显不足。我国目前还没有全新高效率全自动智能化抛光国家标准，全新高效率全自动智能化抛光机作业质量的测试指标以及测试条件，各个生产研制单位大多是根据企业标准对试样抛光进行测试检验，判定标准不一，影响了新机型的开发研制。

抛光技术广泛适用于木材、家具行业如平木板、家具金属拉手等工件砂光拉丝；五金(金属)材料及制品铝型材及其制品、不锈钢制品及器皿、铜型材及制品、水暖卫浴器材、锁类、灯饰制品、标牌铭牌、五金工艺饰品、刀剪类、门的活叶、汽车自行车零配件、餐具类、匙扣类制品、钮扣、皮带扣、手机外壳、钟表行业等工件砂光拉丝；电子零件、电子器材如电子零件、平板砂光拉丝等。全新高效率全自动智能化抛光机专门针对钢、铝铜等金属制品的表面和管类进行效果处理，几十种原厂配件满足不同需要，能轻而易举制造出各种精度不同的雪花纹、拉丝纹、波浪纹、哑光面、镜面等，快速修补深度划痕和轻微刮花，快速打磨和抛光；焊缝、水口痕、迹氧化膜、污迹和油漆等，适用於去毛刺、形成圆角，装饰性金属加工，在加工过程中不会形成暗影、过渡地带和装饰面不均匀等，是金属制品生产线的重要设备。如此看来，全新高效率全自动智能化抛光机的诞生与研用将推动着市场化进程。同时抛光机也应用在建筑陶瓷行业，为行业的发展起到重要作用。

3 抛光创新技术在繁荣市场经济中应用广泛

多年来厂家对物件表面进行抛光处理采用较多的是手工抛光，即是在低转速的抛光轮上，先涂上适量的抛光腊，再调高抛轮转速，对物件表面进行抛磨。物件表面抛光处理，必备条件为抛光轮、无心磨床抛光腊及抛光机。抛光轮的尺寸、材料、结构、转速，和抛光腊的特性及物件本身的材料和表面形状，抛光机操作者熟练程度，都将直接影响抛光性能和抛光效果。

自动抛光机是一种自动化和智能化较高的机械设备，是在普通抛光机的基础上经过技术改造而生产出的一种抛光设备，该设备适用范围较大，主要用于各种金属和非金属元件的去毛刺处理、表面氧化层处理、表面抛光处理、打磨洗净处理、氧化薄膜处理等。

自动抛光机对于产量较大的工厂，抛光工艺相对比较成熟，抛光流程安排之后，按照每一道工序作具体的抛光配置，；于比较规则的元件，如球体、圆柱体、立方体、平板、椎体、旋转体等，每个地方都很容易抛到，那么在生产工艺中，只需要同种机型的机器即可，设置4道程序，也即是说4台机器组成一条线；对于不规则的元件，如勺子、叉子、刀具等，就要进行分段抛光，需要配置全自动去毛刺抛光机、半自动抛光机、三坐标自动抛光机和超精抛光机等等，抛光出来的成品质量会非常高，并且产量大。

产品经过抛光后为使其美观，工件也有表面要求；不一样的东西，要求都不尽相同，看使用者都有些什么标准。模具要进行抛光，塑胶模光洁度很好,要是不抛光就达不到那样的效果；而且塑料有一定的粘度，要是不抛光，产品就不能脱模；像五金模具里面的拉伸模，不抛光的话拉出来的产品会花 ，也不容易加工出合格的产品来。为了方便脱模及达到用户的表面要求，使产品表面更美观，为了产品的进一步加工……都有可能要抛光。

大米抛光是清洁米加工的关键工序之一，由于抛光可去除米粒表面的糠粉，适当的抛光能使米粒表面淀粉胶质化，呈现一定的亮光。外观效果好，商品价值提高。稻谷经脱壳后成为糙米，糙米去除绝大部分皮层和一部分胚后成为大米。大白米米粒的表面还带有少量糠粉，影响大米的外观品质、储存性和制成米饭的口感，所以需要通过抛光工序去掉这部分糠粉。抛光是大米加工中的一道工序。在这道工序中，从谷子中剥离出来的米粒不仅要在抛光机中剥去比糠壳薄得多的一层糠皮，还要除去一些杂质。经过抛光工序后，米粒会变得更白，且更为透亮，吃起来口感也更好。

许多制造商也会运用抛光。在配制上，好产品都能满足这些苛刻的技术规格要求。将纯抛光变成油漆的护理剂，它将贵重的油料溶入到油漆中，去除细小的刮痕，使表面产生不可思议的光泽。当对一辆深色的轿车进行抛光处理后，会看到有很大的不同。经常对汽车进行抛光处理，长期坚持可以使汽车润色无限，有深层光泽。所以，经过抛光的车子，而且是经过精细抛光的车子，才能做出镜面来。2014年美国知名珠宝设计师推出的珠宝作品，就是以抛光制成的宝石首饰，采用月长石、黄宝石、石英等多彩的瑰丽宝石，运用独特的设计构思，制作出一系列奢华高贵、时髦有型的异国情调珠宝首饰。

冶金、机械、汽车、拖拉机、兵器、航天航空、轴承、工模具等制造行业中所需的金属材料类型多样化，由于各种金属材料的物理、化学等性能不一，使得抛光机在试验参数测定、确定最佳性能指标等方面有很大难度。全新高效率全自动智能化抛光机的机制研究、系统设计和开发要适合我国的具体国情，不仅要适合抛光机各种性能的要求，提高制样质量和自动化程度，同时也应考虑到工作者不同知识层次的需要，使设备力求操作简单、安全可靠，而且还应考虑尽量降低成本，提高性能价格比。在市场经济链稳态发展过程中，新一代抛光材料坚不可摧，抛光产品的更新换代在新生态市场循环体系中发挥着巨大的催化剂作用。

4 创新抛光技术产业化赢得市场竞争优势

常用手工操作进行抛光，不仅劳动强度大，劳动条件也较差，生产率不高。为克服这些缺点，对某些较小零件，常采用成批光饰的方法。成批光饰就是将零件与磨料、水或油和化学促进剂放入专用容器内，通过振动和旋转使零件与磨料产生摩擦，从而达到除锈、除油、去毛刺、倒锐角等降低表面粗糙度的目的。根据加工方式不同，成批光饰可分为普通滚光、振动擦光、离心光饰、离心盘光饰、刷光和喷砂等。在此背景下，我国研发团队基于力控制的抛光机器人取得重要进展，其能模仿工人抛光工件的操作，通过控制接触力，使抛光工具与加工工件之间保持恒力接触，有效保障抛光质量，实现工件抛光的自动化。

长久以来，抛光工序大多通过手工处理来完成，费时费力效率低，而且产品一致性差。因此，自动抛光设备的需求日渐强烈，而这种需求存在于很多行业和领域。目前，大多数厂家对物件表面进行抛光处理较多的采用手工抛光。它是在低转速的抛光轮上，先涂上适量的抛光腊，再调高抛轮转速，对物件表面进行抛磨。物件表面抛光处理，必备条件为抛光轮、无心磨床抛光腊及抛光机。抛光轮的尺寸、材料、结构、转速，和抛光腊的特性及物件本身的材料和表面形状，抛光机操作者熟练程度，都将直接影响抛光性能和抛光效果。

从以前的“去工业化”转变到如今的“再工业化”，欧美国家已经在开始大力发展机器人产业。瞄准这一发展趋势，国内外多家制造企业开始转型进军机器人制造领域，部分产品已经在工厂应用。用机器人打败人是美国“再工业化”战略的方法之一。在中国，以现代化、自动化的装备提升传统产业，也是推动产业升级的客观需求。

“十三五”期间，我国工业机器人产业市场需求将以每年15%～20%的速度增长。据报道，不久前浙江金石成功研发机器人全自动抛光机，24 h工作相当于8名熟练工的工作量。机器人全自动抛光机机械臂被“关”在密封的室内，外面设置控制台，室内由灵活的机械臂和抛光机器组成。工人按下控制台按钮，操作间里的机械臂便自动抓取铸件，灵活自如地将一件件模具抛光，并把抛光好的成品放在规定位置。机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领操作。国际机器人联合会预计，未来中国将会成为全球最大的机器人市场。工业机器人与视觉等传感器新技术以及多源传感器信息融合技术的集成，正在使其向更加智能化的方向迈进，在国际上该技术也处于应用研究阶段。

目前，高效率的生产、产品节能与回收、智能化操作与无人化管理已成为发展趋势，这也应该是我国抛光机的主流发展方向。抛光机向着高端化转变，并且已经逐渐显露出其强劲的发展势头，设备的自动化、智能化程度将大幅提升。抛光机对五金的质量、外观、销售流通、使用及成本起着关键性的作用。国内外特别是欧美地区国家对五金抛光机械的研制和开发越来越重视。随着国内抛光工业领域的不断扩大，传统的抛光设备已经不能满足行业高速发展的需求。此外，我国推出强制认证制度，大幅度提高了国内五金生产的各项要求，也刺激了各地抛光企业对自动化、智能化的高端抛光机械的需求不断提升。在大环境变化的趋势下，多元化、具有多种切换功能，能适应多种材质和模具更换的抛光机才能更适应市场的需求。

“十三五”是我国工业机器人产业发展的关键性转折点，市场需求呈现井喷式发展。机器人作为智能制造装备的重要组成部分，正迎来战略性的发展契机。机器人的发展和普及，是国家科技基础和制造业发展水平的重要体现。近年来，全球各国都在推进机器人产业发展，工业机器人的发展推广更是进入了前所未有的黄金时期。在劳动力成本上升、制造业升级要求趋于强烈等因素的综合作用下，中国市场的机器人需求正在快速上升。

未来抛光机产业将配合工业自动化趋势，在技术发展上朝着机械功能多元化，结构设计标准化、模组化，控制智能化，结构高精度化等几个方向发展。只有不断提高国内抛光企业的技术水平，提升国产装备的质量水平和自动化、智能化程度，才能更好地满足市场需求。