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机器人自动化单元让报价更具竞争力

来源:荣格-《国际金属加工商情》 发布时间:2021-11-04 796
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通过添加 FANUC自动化控制单元,Kemco 航空制造公司提高了其报价的成本竞争力,赢得了一个重要的航空零件加工订单。

从名字就可以知道,Kemco 航空制造公司是一家专注于航空航天金属零部件生产制造的企业。其加工设备主要为大型和小型的五轴加工中心,公司同时还具备水刀切割、装配和焊接的能力。


最近,Kemco 公司参与竞标了一项年产量为3万件的航空零件加工项目。其他参与竞标的公司实力不容小觑,因此Kemco 公司的报价必须具有足够的吸引力才能拿下项目。于是 Kemco 决定加大在生产自动化上的投入。

自动化通往成功之路


 “零部件的上下料环节是需要人力最多的环节,我们的机会就潜藏在这里,”Kemco 航空制造公司的总裁 Dan Ladenberger说道,“我们很清楚,要满足产品质量和生产效率的要求,并且让报价更具竞争力,就必须将自动化实现到位。”


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Kemco决定携手Industrial Tool公司 (简称ITI),这是一家 FANUC 美国授权的系统集成商,拥有 30 多年大型生产线的自动化集成经验。Kemco首先与ITI展开合作,确定了自动化解决方案的实施范围,那就是以八小时轮班制为基础,生产所需数量的成品零件的整个加工周期中。“Kemco 公司需要的是一个真正的无人值守自动化加工系统,它不仅要能够制造零件,还要能完成零件的测量检测,”ITI 公司的销售工程师 Paul Prior 说道,“不良品是不会出现在下料传送带上的。机器人会把它放在人工检测架上,作进一步测量。”

创建单元


Kemco公司还从机床经销商 Maruka美国那里购置了3台Hwacheon机床,1台车床和2台磨床,它们也会被作为机器人自动化单元的一部分,通过 FANUC 0i-F 控制单元,很好地集成到原有的生产线上。


“考虑到零件所使用的材料性质,我们选择使用2台 Hwacheon 1050B 立式加工中心,其上同时配置了箱式和齿轮主轴,因此具有良好的刚性和切削稳定性,”Maruka USA技术销售工程师Vern Winn说道,“我们选择使用 Hwacheon Hi-Tech 230B机床来完成精镗和螺纹加工,因为它能够在无人值守的情况下依然保持很高的加工精度。”最后,还需要一套自动化上下料单元,来串联整个自动化生产线。这里采用了FANUC M-710iC 机器人,它具3D视觉系统,可以拾取待加工件并将其放置到上料传送带上,接着传送带会把工件运送至第一台立式三轴铣床处。


ITI公司的机械设计工程师 Steve Carstens 说:“通过3D 视觉系统能够严格以既定角度安放工件,这个项目中的毛坯件是圆形的,其上有一个凸起的结构特征用以做轴向角度定位。”


工件无径向旋转,但是其上并没有径向的角度定位特征,为了解决这个问题,3D视觉系统通过绘制工件的曲面特征来引导机器人的拾取动作。“真的多亏有FANUC 机器人,才能实现工件的准确抓取,”Prior 说道,“如果机器人的重复定位精确不够,我们就无法将每一个工件的装夹精度控制在半度内,加工精度也就无从保证了。”


在完成第一工位的加工后,上下料机器人会将工件取下,并将其放置到第二个立式加工中心上,进行第二工位的加工,最后机器人会将工件移动至车床上,完成螺纹加工和去毛刺。

连接成功


 “加工中心中的FANUC控制单元可以与FANUC机器人实现无缝对接,这为实施自动化集成方案的过程带来了无限便利,”Prior 说道,“各个设备中的FANUC控制单元之间可以实现信息互通,比如一台设备信息显示‘我已准备好卸下工件’,另一台设备信息显示‘我已准备好装夹工件’,两个设备间的操作就可以无缝对接,多个设备的集成也就很容易了。”


制造流程走完后,机器人会将工件运送至清理单元和坐标测量单元,收集质量数据,以确保出厂产品为合格品。此外,如果检测到刀具在加工过程中发生损坏或磨损,那么其所加工的零件会被分离出去。因此,自动化生产线能够每天 24 小时在无人值守的情况下正常运行。“通过使用 FANUC 刀具寿命管理系统,”Winn 说道,“我们能够在生产不中断的情况下更换新刀具,这对于保持正常加工节拍来说至关重要。”


来源:荣格-《国际金属加工商情》


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