极具个性的车床自动化

文摘   2024-11-25 17:04   上海  


如果您想一路顺风、畅行无阻,德国汉堡Räder-Vogel公司生产的车轮可以说是一个理想的选择:该公司生产的车轮的尺寸、所使用的材料和承载能力都能满足客户的特殊要求。在该公司总计近2万平方米的厂房里每天有3万多个使用了25种不同衬里材料的车轮整装待发 。


来源:荣格金属加工



“我们是在3个车间里完成车轮生产的。3号车间是注塑和模具制造,2号车间生产的是车轮和衬里。最后,也就是我们的机加工车间。在这里,我们每年用30多台不同的车床和加工中心生产8000多吨铸铁和钢。”Räder-Vogel公司机加工车间主任Jan Hoick说道。


1号车间里有2台从内外两侧加工的埃马克VL5i型立式车床。就Hoick的观点来看,这种加工方式有着决定性的优势:“从轮芯内外两侧同时加工、每一侧的切削加工时间大约1分钟,这样我们就可以把轮芯的整个切削加工时间缩短。另外,轮芯的快速夹紧和快速松开也缩短了加工工时,因为立车的主轴同时也可用作零件装夹的‘机械手’。此外,立车的调整也非常容易。”


机器人单元位于2台埃马克VL5i型立式车床之间,2台立车各加工轮芯的一侧


每台立车都有环形的原材料、成品、半成品的输送带。过去,在OP10和OP20两个工位之间传输工件的是埃马克生产制造的传输和转换设备。


这套老输送转换系统的致命缺点是:用输送带作为切削加工过程中的工件缓冲区时,最多只能存储8个工件。因此必须始终在生产现场配备一名负责为OP10立车工位装卸工件、为OP20立车工位取下成品零件的员工。


上料用的环形输送带的容量有限,每条输送带各可以放置8个零件


Part 1

机器人技术


“我们在很早以前就认识到,不仅是因为技术人才的缺乏,而且也是因为一般职工的缺乏而使机器人自动化技术越来越令人关注了。为了获得机器人技术的使用经验,我们选择了在2台立式车床之间的安装机器人。”Hoick说道。


这种具有针对性的解决方案能够更多地、自动化地从内外两侧完成零件的双面加工,同时也减少操作设备的操作者人数。“因此,我们获得了不同供应商提供的自动化技术解决方案报价。最终,Halter公司研发生产的机器人征服了我们,尤其是简单直观的操作系统。”


准确地说,这是一个用于车床自动上下料的Turmstacker Premium 25型机器人。给人留下深刻印象的是这一机器人单元的简单结构,每个人都可以一目了然。当机器人单元前侧的机械臂从回转台叠放的周转箱中取出毛坯、放入夹具时,机器人单元背侧的机械臂则从夹具中取出加工后的零件,将新加工好的零件放入工件缓冲区。


Halter公司按照Räder-Vogel公司的愿望对机器人单元进行了调整匹配。正如Hoick所描述的典型生产过程那样:“机器人不断地从输送带上抓取零件毛坯、在第一台立车的OP10工位处上料。当轮芯一侧完成切削加工任务后,零件会被运送到第二台立车的OP20工位。第一台立车传送带上因装夹毛坯而‘空缺’的位置会再次由机器人放上新的毛坯。而第二台立车加工后的成品不会返回零件存储区,而是由机器人系统直接在欧标托盘上整整齐齐的排好、等待运走、完成后续工序的加工。”


第二台立车加工好的成品不再放回零件缓冲区,而是由机器人直接排放到欧标托盘上


Part 2

连续供料


机器人单元的回转台共有12个托盘堆叠上下料工位。机器人单元背面隔离网外还有4个人工手动上下料工位。Hoick说:“10个上下料装置可以放置大约50个毛坯。2个上下料工位始终处于‘等待状态’,随时接收机器人送下来的空托盘和满托盘。因此,立车的实际生产过程实现了全过程的自动化,因为机器人单元确保了不断地为第一台立车的OP10供应原材料、确保了在2台立车之间传送半成品并在第二台立车OP20完成全部车削加工后成品零件的临时存储。”


只有当成品轮芯装满一个托盘后车削过程才会停下来,由设备操作者人工手动铺上一层橡胶垫、摆上第二块托盘,直至达到堆叠托盘工位的最大容量为止。


过去立车生产加工时需要有一名设备操作者和一名负责上下料的辅助工。现在,辅助工的工作任务由机器人单元来完成了。按照Hoick的说法,现在的立式车床不再离不开人了:“另一台设备的操作者只需偶尔查看一下机器人单元中毛坯缓冲区的毛坯数量,适时的补充一下毛坯就可以了。我们已经实现了三班制生产,在第三个生产班次,也就是夜班,我们只需事前准备好缓冲生产所需的毛坯就可以了。”


从项目规划到实施的全过程Hoick都是非常满意的,他说:“Halter公司很快就满足了我们的所有愿望,并能快速地对我们进一步的要求和希望做出反应,例如成品托盘区的位置更改,或者将成品零件摆放在不同层的缓冲托盘上。在项目实施的所有阶段Halter公司都非常关注安全问题,这让我们每个员工都很安心。”



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  • June Ma

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