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机器人使机加工车间生产率增长200%
2016-10-28 11:19

通过使用机器人加工单元,Hypertherm公司实现了机加工生产流程的精简,并使生产力和工作效率得到提升,实际产出率增加了200%。


创建于1968年的Hypertherm公司,主要运营两大产品线:面向造船舶、重型车辆制造商和其他大型钢板用户的机械化等离子切割机;以及针对诸如油田管道切割、汽车维修和通用机加工车间使用的手动工具。


由于产品需求增加,这个拥有1400名员工的公司需要建设一个新工厂,Hypertherm公司利用这次机会,对其现有的生产方法进行了改进,最初的目标是将生产效率提升50%,而实际的产出率增加了200%。

图1:机器人自动化加工单元


在以往的生产中,操作人员需要在监督一个或两个机床的同时,还要在大型数控车床上操作零件。据Hypertherm公司的制造工程师Jeff Cornish表示,这个流程会浪费很多材料,同时,杆式给料器和机床的组合也占据了相当大的空间,他说道:“我们衡量生产率的方法之一是工厂每平方英尺的产量,按照这个标准,我们知道必须找到一种更好的方式。”


Hypertherm公司最终决定采用两台用于上料的FANUC LR Mate 200iD工业机器人,以及两台用于卸载零件的FANUC M-10iA机器人来配合Tsugami机床进行自动化作业。据Cornish讲,这个系统非常有效,这可归结于:相较于以往的机床,该车床的足迹较小,可拆除杆式给料器,大幅提高每平方英尺的生产量。此外,高度自动化使得仅需一位操作人员照看新工作单元和其他机床即可。


其生产流程是这样的:操作人员将坯料加载到振动台上,接着将它们送入中转区,LR Mate 200iD机器人拾取并将坯料加载到车床的主轴中,并用激光扫描工件,以确保其已被正确地固定在卡盘中。如果没有正确地固定到位,机器人将会把它重置到主轴中,并再次检查一遍。如果零件未能正常放置,则将其去除。

图2:LR Mate 200iD机器人上料

接着车床进行正面加工,并将零件转移到副轴进行背面加工。拾取和放置系统移除已加工的工件,将其带至吹出面,并放置在引出的零件套中。另外一台M-10iA机器人拾起已完工零件,放置在托盘中。


自动单元采用工序间检验,节省了时间和劳动力成本。M-10iA机器人执行质量控制检验流程,通过超声波清洗站,将零件放置在托盘中,接着送入坐标测量机进行内径测量,放入激光仿形检验机中进行外径测量。采用Caron工程公司的AutoComp软件,对数据进行处理,并将结果反馈到制造机械中,启动刀具磨损补偿,以保持零件的精确性。据Cornish讲,针对自动换刀的软件驱动检验数据可消除人为错误,从而提高产品质量,减少废品的出现。


已完成零部件的托盘退出,并向外传送带上的工作单元。同时,激光条形码扫描器识别每个空的输入托盘,以确保生产并将正确的零件放置在适当的托盘上。在二次加工中,对完成零部件进行清洗和激光打标。


Cornish最后表示:“新单元带来的生产率提高超出了我们最初的期望,公司的产量增加了200%,每个操作人员的生产量提高了50%,废品率降低了50%。虽然想出最好的解决方案花费了一段时间,但努力是非常值得的。”

 

内容摘自:弗戈《现代金属加工》
原标题:机扑加工单元使机加工车间的生产率增长200%

 
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