一、客戶情況:
客戶是江蘇常州武進高新開發區的一家生產汽車空調連桿的企業,要求組建加工單元,實現大批量自動化加工,所加工的產品是與上海通用汽車配套以及出口德國。
二、自動化要求:
這是一個客戶的新增項目,計劃組成4個自動化切削單元,項目先期,先組織完成一個由機器人負責自動上下料的加工單元,實行大批量的自動化加工。
三、解決方案:
(一)數控機床設備的組成:
根據工件加工的材料、尺寸、形狀、重量、精度及工藝要求,由蘭生數控機床銷售公司提供了2臺日本FANUC鉆孔攻絲加工中心和1臺韓國HJM縱切數控車床。
(二)、切削單元自動化系統的集成
1、機器人的選型:采用關節型機器人機械手。這是因為關節機器人有很高的自由度,六軸,適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。決定選用日本FANUC M-20iA關節機器人FANUC ROBOT M-20iA系列電纜內置式的多功能機器人,在其同系列中具有最高性能的動作能力,最大動作范圍1.81米、最大負載力20KG。
2、切削單元的布局:在以上基礎上,采用地裝式機器人搬運,也稱島式加工單元,非常適合于狹窄空間場合的作業,高剛性的手臂和最先進的伺服技術保證高速作業時運動平穩無振動。利用視覺可實現工件的快速識別與高速取放。該系統以1臺FANUC M-20iA六軸機器人為中心島,4臺鉆孔攻絲加工中心和1臺數控車床在其周圍作環狀布置,配置外圍設備進行工件轉送。集高效生產、穩定運行、節約空間等優勢于一體。
3、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氣動雙工位手抓。
4、送料系統的配置:采用旋轉料倉,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、機器人行走系統:機器人配置了7軸地裝導軌,利用行走導軌來進行工件的轉送,運行速度快,有效負載大,有效地擴大了機器人的動作范圍,使得該系統具有高效的擴展性。
本案中采用FANUC Robot Rail,是一款可應用于多種場合的機器人行走軸單元。具備多種優勢:一是可根據實際使用的需要,對有效行程進行調整(定制);二是運動由機器人直接控制,不需要增加控制系統;三是其防護性能好;四是使用FANUC伺服馬達控制,通過 精密減速機、齒輪、齒條進行傳動,重復精度高。五是結構簡單,易于維護。
6、工裝夾具系統:采用英國原裝進口軍工級高精度快速換裝定位夾具系統,將柔性和剛性完美結合,保證了工件工裝的重復定位精度為0.002mm,從源頭上減少了加工工藝中的累積定位誤差和累積安裝誤差,同時大大降低了機床的無效停機時間,如此可使產品質量和有效加工時間大幅度提高,并且為客戶在車間實現自動化加工提供基礎平臺。
7、控制系統的設計與電柜的制造:采取PLC技術,按照輸入的程序對切削機床、工業機器人和外圍設備進行協調控制,實現切削單元的自動化加工。。
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10個人,現在只需2個操作工,大大節省了勞力成本,兩年內可以收回機器人成本。
2、提高工效,32個工件同時加工,節拍為15分鐘,比人工上下料操作提高了25%。
3、自動化實現了大批量加工。
4、產品質量有了保證,得到了企業老總和上海通用的認可。
注:聯系我時,請說是在“傲立機床網”上看到的,謝謝!