一、客戶情況:
客戶是無錫的一家生產滾動軸承的外資企業。工廠現有近100臺刀塔式國產和進口的中高端數控車床,用于軸承內外圈車削加工,工廠按照兩班倒生產,共有數控車操作工近200人左右。
二、自動化要求:
因為產品大部分出口美國,企業面臨著人民幣升值的壓力,再加工原材料和工人工資的不斷上漲,致使生產成本不斷提高?蛻粝胪ㄟ^改變目前車床操作工密集型的傳統生產方式,采用機器人替代人工上下料,實現大批量自動化加工,提高企業經濟效益和盈利水平,提升參與國際競爭的能力。
三、解決方案:
這是一個數控車床的自動化改造項目,因此該著項目是在工廠車間現有的條件下進行的,與新增項目相比,會受到許多客觀條件的限制。
(一)、項目自動化系統設計的原則,必須是:
1、個性化。切合工廠實際,能充分滿足自動化生產的需要,解決好關鍵問題。
2、經濟性。著眼于項目的性價比,在滿足自動化生產要求的前提下,因陋就簡,不求奢華,盡量少花錢,節省改造費用。
3、最大化:盡最大努力,提高自動化程度和自動化水平,少用或不用人工,而提高產量。
(二)、建立自動化車削加工單元:
通過建立自動化車削加工單元,可以滿足軸承內外圈的大批量自動化加工。
1、自動化車削加工單元的組成:由一臺機器人服務兩臺數控車床。共采用50套英國馬丁路德桁架式機器人。
2、自動化車削加工單元的布局:根據廠房高度,數控車床按照“一”字型排開,機器人安裝在數控車床的上部進行上下料作業,節省場地和空間。
3、機器人的選型:由于軸承坯料是環形鍛件,工件直徑為80-120mm,重量不超過10kg,主要是完成兩道車削工序。針對客戶工件,最適合采用桁架式機器人機械手。這是因為上下料機器人只需要作上下升降和左右移動,動作簡單,沒有必要采用多關節機器人。
4、送料系統的配置:采用6工位旋轉料倉,自帶翻轉裝置,一次裝填,可以完成零件的正反兩面的加工。旋轉料倉由驅動電機、減速機,鏈條、托盤、舉升裝置和控制系統等構成。料倉的旋轉采用減速機帶動鏈 條旋轉實現,由傳感器控制料倉內托盤的位置,物料的進給采用電機和減速機帶動鏈條上的托板升降來實現,自動料倉立的控制由獨立的PLC控制器完成。
5、抓手設計制造:根據客戶的工件形狀、重量,為客戶獨立設計氣動外夾式的雙手指抓手。
四、項目效果
1、這個切削加工單元的按照原來的加工方式,每臺數控機床配備一名操作工,分兩班次共200個人,現在每個操作工至少可以照看5臺數控車床,每班只需20個操作工,大大節省了勞力成本,兩到三年內可以收回機器人成本。
2、要提高生產效率,必須控制生產節拍。除了固定的生產加工節拍無法提高外,自動上、下料取代了人工操作,這樣就可以很好的控制節拍,避免了由于人為因素而對生產節拍產生的影響,大大提高了生產效率,實現了自動化大批量加工。
3、產品質量有了保證。機器人自動化生產線,從上料,裝夾,下料完全由機器人完成,減少了中間環節,零件質量大大提高,特別是工件表面更美觀。
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