提高自动化模具制造的可靠性

Playmobil摩比世界的40周年庆马上就要到了，据数据统计摩比人偶的全球销售量累积已达26亿套之多，其受欢迎程度可见一斑。同时每年还会有新的摩比人偶推出，这对于该公司的模具制造车间来说是不小的压力。为了实现无人化全自动高效生产，摩比世界于15年前就在其数控机床中引入了由Blum-Novotest公司出品的LaserControl激光测量系统。

“摩比世界人偶的制造精度要达到百分之一毫米级，”摩比世界模具车间主管Attila Britting说道，该车间位于德国纽伦堡附近的齐恩多夫。“这里生产的所有注塑模具都将用于制造塑料玩具组件，每天有数以千万级的塑料件被制造出来，每年有数以亿级的玩具组件被销售至世界各地，面对这样庞大的生产数量，必须做到成品的返工率几乎为零。因此，注塑模具的精度和质量都要达到很高的水准，才能使生产出来的玩具组件上无毛刺和瑕疵。”

自动化生产的需求

所有的注塑模具都是专为大批量生产而定制的，一套模具生产20-30万个玩具组件在这里并不稀奇。这么大规模的批量制造，只有通过部分自动化生产线配合两班倒工作制才能实现。因此，需要一组机床设备通宵作业才能完成当日的制模任务。为了完成这些制模工作，在每台数控加工中心上都配备有交换平台和可容纳120把刀具的刀库系统。这些机床甚至在周末时间的无人环境下也要保持运转。Blum-Novotest的激光测量系统就装载在这些德马吉（DMG）自动五轴加工中心上。

摩比世界的注塑模具非常复杂，其加工精度要达到百分之一毫米级，这是因为：所有的玩具组件都要做到精确匹配。

每次换刀后机加工前，激光测量系统都会自动检测刀具的伸出长度和伸长半径，每次机加工完成后，都会检查刀具的损坏程度和磨损量。因此，我们的技工就无需在预设装置上事先调整刀具位置了。新的刀具会以非常简便的方式接入到刀柄中，其测量过程也可以在加工速度下完成。这就保证了刀具数据在机床设备中的正确性，手动操作造成的失误和数据误读在这里都不会发生。更高级的功能还包括针对设备整体热膨胀和主轴偏移所做的高速自动补偿。不准确的刀具数据带来的后果是严重的，在这种情况下刀具损坏、刀具无法被正常装载、甚至机械故障都有可能发生。如果主轴因此而损坏了，更换设备所需的花费最少也要18000欧元。

激光测量系统

如果没有专门的监控系统来监测刀具的磨损和损坏情况，自动化生产将很难实现。LaserControl激光测量系统专为此研发，在每个工序后都会及时进行刀刃的破损情况监测。取决于机加程序的编排，在收到刀具损坏的信息后，加工中心会将相同的刀具替换到位，或者通知随时待命的工作服务人员，这时工作人员可以通过网络登录到加工设备系统上，并运用已经联网的摄像头掌控整个车间的运转情况。在摩比世界的模具车间里，刀库系统中每种关键刀具的备用件都有4把，因此夜间的自动化生产的可靠性是很高的。

我们的模具材料一般选用的是高铬合金钢，这种材料的耐磨损性能很强，特别适合用于大批量生产中。但是，加工它的刀具通常也磨损的较快。这就是刀具状态监控在这里显得格外重要的原因。Blum-Novotest出品的激光测量系统是这一应用场合的绝佳选择。

Playmobil 摩比世界是Brandstätter 集团旗下一个世界知名的拼装情景玩具品牌，其总部位于德国纽伦堡附近的齐恩多夫。

不洁环境对于高精度加工而言是巨大的考验，而冷却环节是生产制造流程中的重要一环。为了让光学系统免受不洁环境的污染，这里使用了机械的密封方式，具体来说就是在机加工过程中，通过一个气动装置将密封圈压紧，从而将冷却液隔绝在外。另外，在对刀具进行检测之前，还会用高压气体对其进行清洗，避免刀具上因沾染切屑、污垢或冷却液而影响到测量的准确性。在测量期间，还会有一道气流屏障防止刀具再次被污染。

准确度和重复度

摩比世界公司在LaserControl激光测量系统上的投入可谓是真正的物有所值。这套系统几乎可以实现免维护；即使是使用10年以上的时间，密封元件看上去还像是新的一样。最重要的是，Blum-Novotest公司提供的售后服务体验也是一流的，总之这套测量系统不会令人失望。“我们对Blum公司的激光测量系统没有任何的负面评价，使用它无需任何预设置环节，真是既省时又省力，”CAD/CAM/NC部主管MarcoMendl总结道。“这套测量系统的准确度同样也令人赞叹。依据我们的经验，它的重复精度可达千分之二毫米。我们可以非常肯定的说：没有Blum公司的激光测量系统，就不可能实现这种程度的自动化。”