用于立式加工中心的高低料机器人

公布日期:2012-03-31    兰生客服中心    阅读:6187

  Sequoia自动化公司具有一个CNC周详数控加工车间,为汽车工业供应二级和三级零件,他们亟需缩减生产成本、进步消费效力和连结正在那一行业中的合作上风。为了很好天处理公司所面对的这些题目,需求进步该公司消费车间中单托盘立式加工中心的自动化程度,设想安装小巧玲珑的机器人,以知足机床上大量工件的装卸要求。该公司的管理人员注意到,运用机器人是充分发挥车间潜力的要害,它能够使车间的生产率进步5倍以上。 
  Sequoia 自动化公司处置汽车空调体系连接器的专业化消费,一般来说,这类衔接件的体积较小,安装于2~2.5 in的管子内。他们起首将接纳挤出工艺消费的铝棒锯断,然后正在立式加工中心上加工消费。加工的工位重要包孕孔径和其他内部的一些部位,其形状一般借连结着本来挤出件的毛坯形状。 

  该车间具有34台立式加工中心,大部分机床配有分度工作台。因为正在临时的加工周期中,夹具中的零件处于满负荷的状况,因而一名操作员一样平常能够操纵2台立式加工中心。如许做只管勤俭了肯定的劳力本钱,但若是取Sequoia 自动化公司竞争对手所操纵运转的扭转式组合机床比拟,加工中心的竞争能力便显得相对缺乏了。 
  为了进步机床的消费效力,该加工车间最先以单托盘立式加工中心替换老式机床。该公司的总经理Dennis J. Burke师长教师注释道:“如今,老式机床被安排一边而弃之不消,操作员重新机床的夹具上卸下加工后的制品,然后改换上新的毛坯件。为了削减待机歇工工夫,我们最先用单托盘加工中心改换了老式机床,如许,当一个托盘上装卡的工件正在加工的时刻,操作员能够正在另一个托盘的夹具上装卸别的一些工件。正在已往4年中,我们购买了7台单托盘立式加工中心,正在这些机床上,我们只需几秒钟的工夫便可完成两个托盘的互相交流,从而大大收缩了停机工夫。” 
  单托盘机床的运用使该公司正在准确的方向上迈进了一步,但仍旧有很多事情有待于进一步革新。该公司的质量掌握部主任Cheryl Schraut师长教师增补道:“因为全球性经济问题,我们不只要取本地区统一街道上的车间停止合作,并且还要取南美、印度、英国和全球的公司停止合作。每台机床所需雇佣的操作员用度愈来愈下,明显,我们必需找到一些切实可行的设施,进步加工工艺的自动化程度。问题是,我们只是一个加工车间,没有长线消费业务。因而我们面对的应战是加工工艺的自动化反动,而不是借助于它们自己的自动化。” 
如何实现自动化? 
  凭据Burke师长教师的展望,接纳机器人手艺是实现他们车间加工操纵自动化反动的最好解决方案,只管他借不克不及一定终究接纳哪一类机器人最适合于他们的事情。
  Bruke师长教师对多种自动化计划停止了研讨,期望能找到一种最适合于现有机床和现有加工工艺的最好解决方案。跟着一系列选用计划的络续考据,一种最理想的机器人计划终究最先浮出水面。这类机器人必需小巧玲珑、重量沉、本钱效益下。它应专为一台立式加工中心供应效劳,而不是同时为几台机床效劳。当不需要机器人供应效劳时,可让机器人退出事情现场,使操作员以一般的事情体式格局操纵机床,也就是说接纳手工体式格局装卸工件。
  因而Burke师长教师背Fanuc机器人公司的区域贩卖司理Gary Kowalsiki师长教师详细形貌了他对所需机器人的一些设法主意。 
  Sequoia 自动化公司起首从Yamazen公司购置两台Fanuc CNC Mate 200i消费型机器人,同时借包孕两台由NTC 美洲公司供应的NV4G CNC单托盘立式数控加工中心,上面配有多功能工装夹具,可加工承接该公司的大批量定单。 
  Fanuc公司设想的Mate 200i型机器人,其构造玲珑,可作为一个低成本的机床解决方案。那一装配是根据成套设备的体式格局开辟的,可间接取机床的接口衔接,整套自容式体系装配包孕一个6轴的机器人,其臂长可延长19 in。这类机器人可安装到车床、铣床、加工中心和其他机床上,为装卸工件供应效劳,其装卸高度离空中36~44 in。这类机器人的重量很沉(只要1050Ib),能够用于起重装备起吊,将其安装到工场内任何与之相婚配或许可其靠近的机械上。 
机器人可移动几英尺的间隔 
  Sequoia 自动化公司只需求机器人背中间移动几英尺的间隔,使其接近机床。机器人的手臂安装正在一个阁下转动的平台上,能够使其正在机床工件的装卸区往返移动。防护罩的右边能够取平台一同移动,并背防护罩的左边伸缩。当平台全面向右侧延长时,机器人便处于工件装卸区的正前方,防护罩约占3×7ft.的面积;当其背左侧伸缩时,其面积将缩减到3×4ft.。 
  要使机器人脱离机床横向移动,必需撤除两个销钉后才气使机器人向左移动。机器人正在机床工件装卸区正前方的从新定位需求由操作员将机器人推回到本来的位置上,并将销钉重新安装到防护罩的面板上,并将安装垫块用螺丝拧紧,流动正在平台的支架上,直到支架触及到空中为止,这时候,机器人预备停当,能够最先事情了。
  现在,Sequoia 自动化公司正在运用其新近安装的机器人装配,装卸单托盘立式加工中心上的工件,这个加工件就是汽车空调体系的衔接件。立式加工中心接纳并列的分列体式格局,每台机床皆用于零件的两侧加工。 
加工递次 
  衔接件正在加工时,起首是机器人从工件库的工件捡与工作站移动到一个挤出毛坯件上,并将这一毛坯件传送到一个由液压驱动掌握的多功能工件夹具空穴内,该夹具安装正在立式加工中心空置的一个托盘上。当工件夹具上的12个空穴皆装上毛坯今后,将毛坯件准确定位并夹紧,然后送入机床最先加工。
  立式加工中心的防护门翻开,托盘开关定位,将装满工件的夹具安排到加工地区加工。当机床加工工件的第一面时,机器人最先将更多的毛坯件安装到第二个空置的托盘夹具上。当毛坯件端部的第一面加工完成今后,托盘再一次改换位置。机器人从第一个托盘上卸除加工完第一面的工件,然后将其传送到正在机器人防护罩内的 “翻板工作站”,然后从内侧板将其安装到工作站上,并经由过程那一工作站将工件有效地翻转,使已加工里朝上,并再次安装到夹具上夹紧。 
  将第一面经由加工的12个零件再次装卡到夹具今后,托盘再一次改动位置,然后最先工件第二里的加工。如今托盘上的零件曾经完整加工,但托盘需求从新改动位置,以便让机器人从托盘上卸下零件。
但是正在机器人卸下加工后的零件前,接纳安装正在机器人夹钳基座上的高速压缩空气喷嘴,吹除遗留正在全部夹具上的切屑,由于正在卸除零件等历程中,可能会有一些切屑掉落到一个或多个空穴内,影响下一批工件的准确就位。从毛坯件的安装停止第一面加工到零件完成全部加工,直到将制品传送到下一地区,约莫需求30min的工夫。
影响评价 
  那两个机器人是Sequoia 自动化公司所阅历的第一次手艺履历。该公司深知,那仅仅是机器人运用的最先,正在今后的光阴里,另有很多器械需求进修。正在那一历程中,他们已对机器人做了很多革新,重要包孕以下各点: 
  大大进步了机床的一般运转工夫。该公司的两台最新式单托盘加工中心正在接纳机器人装卸工件今后,这类机床果装卸工件而形成停机的状况愈来愈少了。机器人从来没有给加工中心形成任何停滞。除托盘交流时长久的停留之外,刀具一向处于切削加工的状况当中(固然改换刀具也需求一点工夫,但异常长久,相对来讲,能够疏忽不计。)
  Burke师长教师认可: “取带有一般工作台的机床比拟,接纳单托盘加工中心一样平常能够勤俭更多的一般运转工夫,纵然是正在操作员手工装卸工件的状况之下。但是,某些琐务每每会疏散操作员的注意力,比方寻觅量规、刀具断裂而寻觅交换用的刀具、午饭时的长久歇息等,从而使机床经常处于空转的状况。机床的一般运转工夫很少能凌驾75%以上。另一方面,机器人能够在那里一向事情,能够快马加鞭天安装新的毛坯件和卸下曾经加工好的零件,那便有可能使机床的一般运转工夫进步到95%。凭据预算,取接纳手工装卸工件的机床比拟,机床的一般运转工夫能够增添20%。” 
  进步了消费效力。接纳机器人效劳的新型立式加工中心今后,除一般的运转工夫有了较大的进步之外,Sequoia 自动化公司的消费效力也最先有了很大的进步。根据汗青老例,加工车间内每台机床装备一名操纵职员。为了减少日趋增进的劳务用度,公司找到了操纵职员管理两台机床的要领。 
  当车间内安装了机器人效劳的最新机床今后,他们发明,一个操纵职员能够为两台机床供应效劳,同时借能够统筹中间需求手工装卸工件的单托盘立式加工中心。那重要是由于机器人料库内贮存着充足的毛坯件,因而立式加工中心能够正在无人看管的状况下工做4h。为了探究机器人可以或许临时给立式加工中心收料的体式格局,该车间最先正在这两台由机器人效劳的立式加工中心上试行两班工作制计划,正在两班之间,个中有4h接纳无人化功课。这类布置只需运用两个班次的操纵职员,但能够完成相当于三班消费的工作量。
  凭据车间内的一些纯熟操作工预算,他们能够照看多达6台由机器人供应效劳的立式加工中心。但夜班的状况不是如许,由于只要单托盘立式加工中心接纳机器人装卸工件,而Sequoia 自动化公司的大部分立式加工中心接纳一般的工作台。固然,跟着工夫的推迟,车间能够逐渐增加更多的机械人和单托盘立式加工中心,一向到达其所需的自动化程度和连结其合作的职位。 
  进步了消费稳定性。Sequoia 自动化公司的Cheryl Schraut师长教师道:“运用机器人的长处就是,一旦运用随心所欲,便随时能够完成同一件事变。当您去除工艺中的转变时,您便能进步结果。当我们将机器人运用于新机床的工件安装时,其工作效率指数便能够从1.3进步到1.9,那确切是一个了不得的革新。该指数越下,阐明工艺机能越好。” 
  Schraut师长教师继承道: “当您消灭了一个范畴的可变性今后,您便能够正在其他范畴得到进步。比方,零件正在夹具中的手工安装一向是题目的泉源。操纵职员一旦错装了一个零件,能够便会致使加工的刀具断裂。但如今接纳机器人将零件安装到液压夹具当中,因而再也不会发作那种题目。我们的刀具再也不会果操作员的误操纵而致使断裂。之前,我们刀具的消耗用度重要是由于刀具的断裂,而不在于刀具的磨损。如今,刀具的使用寿命能够延伸到几个月,并且也更轻易展望。接纳机器人装卸工件以后,也低落了对操纵职员的风险,由于这类风险也会致使加工中心的破坏。比方,若是操纵职员遗忘拧紧一个代价0.1元的螺帽,便能够致使机床的主轴破坏,有了机器人能够使我们勤俭15,000美圆,没必要再花这笔钱去改换主轴。” 
  补充了果短少熟练工而形成的缺乏。Burke师长教师增补道: “找几个操纵机器人的雇员要比找一个成天正在机床上忙于装卸工件的工人越发轻易。熟练工的需求量很大,但很难找到专业的职员。而我们为雇员所供应的事情能够接纳最先辈的手艺,如CNC数控机床、计算机、SPC,借包孕如今的机器人。我们能够将‘思考性’的事情交给有潜质有前途的雇员去完成;而‘没有思考性’和单调的事情很难往外倾销。” 
连续添置更多的装备 
  Burke师长教师讲演道,Sequoia 自动化公司预备正在往年再添置1~2套机器人,安装正在车间内其他的立式加工中心上。他确信,立式加工中心取可装卸工件的机器人相结合能够使加工车间的中批量消费(产量400000~750000件)具有更大的竞争能力;而接纳扭转式组合机床和相似装备的加工车间更适合于较下批量的零件消费(1000000件以上)。并且立式加工中心能够挑选将机器人弃捐一边,接纳手工装卸功课。Burke师长教师注释道:“我们其实不期望我们的客户果我们只能接纳一种要领加工而领取更多的用度。接纳我们现有的这类体式格局,我能够为所欲为天去除自动化体系而保存手工功课。” 
车间内新的机器人看起来将不同于现在曾经安装正在车间内的那些机器人。本来的防护罩由树脂玻璃板制成,其边框接纳挤出式铝合金质料,但正在新型防护罩中,将被更一般的金属板材和更小的树脂玻璃窗所替换。
  Burke师长教师对车间内的机器人自动化操纵思绪提出了一个发起。他夸大道: “从一开始,我们的自动化目的就是为职工供应更好的东西,进步消费效力。建立公司的是人,其实不是装备。当您最先企图安装机械人时,有些雇员可能会忧郁因而而落空他们的事情。您必需背雇员夸大阐明,公司增添自动化投资,是为了可以或许更好天为客户效劳,知足客户的需求。并需求背他们包管,安装机器人是为了他们可以或许更好天事情,并且从久远好处思索,机器人能够资助他们不丧失事情。”

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