編程型Equator比對儀幫助創建用於軸承加工和工件分揀（jiǎn）的自動化單元（yuán）-刀具網（wǎng）-數控機床市場網

您（nín）現（xiàn）在的位置（zhì）：刀具網（wǎng）> 技（jì）術前沿>編程（chéng）型Equator比對儀幫助創建用於軸承加工和工件分（fèn）揀的自動化單元

編程型Equator比（bǐ）對儀幫助創建用於軸承加工和（hé）工件分揀的自（zì）動化單元

2013-12-30 來源：數控（kòng）機床市場網作者（zhě）：

美國德克薩斯州康羅市 — Conroe Machine公司實現了許多機械製造廠夢寐以求的（de）目標：全天候采用無人操作的“自（zì）控”工序對一係列工件進行車削加工與監控。該公司將FANUC機器人與Equator?比對儀進行集成，同時采用雷尼紹EZ-IO軟件來提供易用而全麵（miàn）的通信功能，實現100%工件檢測以及對雙主軸Okuma 2SP-250車床的自動補償。這一集（jí）成的車削加工單元（yuán）還（hái）可對成品件（jiàn）進行裝箱和堆垛。該公司（sī）表示，此單元在短（duǎn）短（duǎn）的18天內便收回了投資，效率之高令人驚歎。

今天，任何（hé）一家工廠都可以借助年輕一代自動化專家的聰（cōng）明才智來充分挖掘新技術的潛（qián）力，Conroe公司就是一個明證：該公司的年輕（qīng）數控程序員James Wardell和機器（qì）人（rén）技術員（yuán）Jeff Buck圍繞雷（léi）尼紹編程型Equator比對儀（yí）開發出了相關應用程序和軟件。

該（gāi）自動化小組隨後還為客戶開（kāi）發（fā）了一種無（wú）需人工操作的工件測量/分揀單元，將兩台Equator比對儀、一台FANUC機（jī）器人、一套影像係統和一套小型多道傳送係統組合在一起（qǐ）。在這兩種應用中，Equator比對儀無（wú）需使用任何夾具便能夠快速、經濟（jì）地測量一係列軸（zhóu）承座圈，同（tóng）時還可克（kè）服（fú）工廠環（huán）境變化帶來（lái）的影響，這充分證明了可編程比對檢測的價值。

Conroe Machine公司是一家相對年輕的企業，由Murray ‘Tippy' Touchette於2000年創立，企業的目標很明確：利用（yòng）最（zuì）先進的製造技術生產零件。公司隨後迅速發展壯（zhuàng）大，員工人數已達150餘名，並擁有（yǒu）一（yī）座占地6000平方米的空調廠房。Conroe是一家通用（yòng）型製造商，由於毗鄰休（xiū）斯頓（dùn），因此很大一部（bù）分（fèn）業務來自石油天然氣行業，主要是鑽探機械零部件生產。該公司的長期業務之一是製造井下泥漿馬達使（shǐ）用的推力軸承座圈，每周會全天候生產數千個這類零件。

進一步提升自動化水平

目（mù）前Conroe公司在四台Doosan Puma車床上進行軸承粗加（jiā）工，而（ér）以往則（zé）用這（zhè）些車床同時進行粗加工和精加工，並且（qiě）需要（yào）四（sì）名操（cāo）作人員進行（háng）操作。現在，這些車床分為兩個單元，由FANUC機器人裝（zhuāng）載/卸載（zǎi）工件（jiàn），並且隻進行粗加工操作；這些單元曾經是該公司早期自動化項目的組成部分。完（wán）成精加工車削前，半成品件須先外送進行（háng）表麵（miàn）硬化，使其硬度達到HRC 65，深度為1.7 mm。

“我（wǒ）們（men）利用這兩個單元每天穩定生產800至1000個零件，也就是說每個單元每天生（shēng）產400至500個零件，”James Wardell說道，“我們安排了一名操作人員負責將工件裝入機床並檢測工件。不過，在保證檢測結果準確的前提下，一名操作人員最多隻能檢測這些數量（liàng）的工（gōng）件，但我們需要更大的產量。”

選擇Equator比對儀替代其他檢測方法

“對於下一步的產量提升，我（wǒ）們構思了一種全自動化的精加工過程，其中包含自動工件裝載、序後測量、自動刀具補償、工件雕刻以及成品件裝箱/堆垛功能。”他補充（chōng）道，“我們對這（zhè）一係統的組成有了較好的規劃，但在工件測量技術、數控機床類型（xíng）以（yǐ）及刀具補償軟件方（fāng）麵還未最（zuì）終確定。檢測過程必須快速完成（chéng），以便能夠趕上工件加工周期，這個時（shí）間（jiān）最短隻有98秒。最初，我們曾（céng）經考慮過白光激光器，因為它的檢測速度很快（kuài），但工件的反射效應太強。我們還考慮過（guò）定製量具和車間坐（zuò）標測量機。定製量具非常昂貴而且設定時（shí）要非常小心，而坐標測量機沒有速度優勢。在與雷尼（ní）紹開展其（qí）他項目的合（hé）作時，雷（léi）尼紹（shào）美國公司的地區銷售經理Sheila Schermerhorn將Equator比對儀作為一種可行（háng）的解決方案推薦給了我們（men）。”

過程控製工具和軟件

Equator比對儀（yí）是專用量（liàng）具的一種（zhǒng）靈活、低成本替（tì）代方案。它采（cǎi）用比對測量（liàng）的方法（fǎ）。具有已知測量值（通（tōng）過坐標測量機測得）的標準件用於“校對”Equator比對儀，然後將所有後續測量值與（yǔ）標準件進行比對。校對後的重複（fù）精度可達到（dào）0.002 mm。為補償車間溫（wēn）度（dù）變化，可隨時重新校（xiào）對Equator比對儀。Equator比（bǐ）對儀使用SP25測頭來（lái）觸測（cè）工件和采集掃描數據，速度高達1000個點/秒。測針存（cún）放於內置六端口交換架中，而係統通過MODUS? Equator軟件進行編程。Equator比對儀可通過按鈕輕鬆進行（háng）手動操作，但在本案例（lì）中，它非常適合集成到Conroe公司的自動化係統中（zhōng），利用EZ-IO軟件實現自動化運行。

“2012年初，我們在Hartwig參加了一場工廠開放日（rì）活動，觀看了（le）Equator比對儀協同Okuma的雙主軸（zhóu）雙龍門車床工（gōng）作的現場（chǎng）演示，”Wardell說，“其中使用的自（zì）動化（huà）方法恰好適合我們的（de）工件（jiàn）類型，此（cǐ）外，車床上基於Windows?的OSP雙通道控製器具有開放（fàng）式架構的PC操作平台，這對於我們自主開發自動補償軟件非常重要。”

Equator比對（duì）儀已（yǐ）成為（wéi）自動化單元（yuán）的一部分

Wardell和Buck接下來組（zǔ）裝了一（yī）個由Okuma 2SP-250H、比對儀（單台）、雕刻機以及FANUC M20iA六（liù）軸機器（qì）人組成的（de）單元。生產過程中，首先（xiān）將待加工的工件（約300個）裝（zhuāng）入車床的雙工件傳送帶。車床的雙（shuāng）龍門裝載器隨後推進（jìn）主軸，並將車（chē）削後的成品件放在通向傳送係統的料槽上，方便機器人拾取。機器人將成品件置於Equator比對儀上進行測量，若檢測合格，則將其傳送至雕刻機，最後（hòu）對（duì）合格成品件進行裝箱（xiāng）/堆（duī）垛。

“我們自主開發了刀具補償軟件，可在OSP控製器上運（yùn）行，”Wardell補充（chōng）說（shuō），“該軟件將Equator比對儀的測量結果以CSV文件形式傳輸給（gěi）車床，如果工件偏離公差（chà），則執行刀補動作。”工件每側的車削深度（dù）為0.38 mm，公差嚴格限定在±0.025 mm，表麵（miàn）粗糙度為0.5 μm。工件的（de）外徑尺寸在76.2至152.4 mm之間。“Equator可以輕鬆地在公差範圍內進行測量，毫不費力。”Wardell說。

控製加工過程

“我們的外徑/內徑是保（bǎo）持不變的，可能（néng）會有零（líng）點幾（jǐ）的差異。我們按尺寸批量加工工件，因此（cǐ）可最（zuì）大限（xiàn）度（dù）地減少（shǎo）卡盤爪和其他刀具的更換。Equator比對儀的高測量速度使其能夠輕鬆趕上加工進度。由於（yú）車間溫度控製在22.2 ℃，因此我們隻需（xū）每（měi）天重新校對一次。

檢測（cè）原理和靈活的自動化設計

工件的測量方法出奇地簡單。“我們製做了一個鋁塊，中心帶（dài）有一個孔，然後把它放（fàng）到Equator比（bǐ）對儀（yí）夾具板的中心位置（zhì），”Wardell解（jiě）釋說，“我們用它來確定中心和設定坐標係。每個工件都放在鋁塊的中心。我（wǒ）們通過觸碰找（zhǎo）到工件的中心，然後對其他部分進（jìn）行表麵掃描。我們設計的測量（liàng）過程在操作時不需要更換工件夾具（jù）或（huò）測針。機器（qì）人（rén）通過（guò）Equator比對儀（yí）上的EZ-IO自動化軟件，選擇針對每種工件運行的（de）測量程序。我們知道必須對哪些關鍵特征進行測量，從而確保工件在（zài）公差範圍內。”

測量/分揀使用過的零件（jiàn）

車削（xuē）加工單元目前每天可生產約600至700個成品（pǐn）件，因此，與以前需要（yào）兩個單元（yuán）相比，現在隻需一個單元即可，這為開發後續項目提供了可能 — 為客戶開發零件分揀單元。根據Touchette的設想，Wardell和Buck正在開發一種對使用過的（de）泥（ní）漿（jiāng）馬達推力軸承座圈進行（háng）測量和分揀的單元。

在油田機械檢修車間內，使用過的馬達經拆解和翻新後，可重新使用。“過去，客戶通過目測方法檢（jiǎn）查使用（yòng）過的（de）座圈，以判定零件是否能夠再次利用；他們（men）知道（dào）這（zhè）種方法會導（dǎo）致白白扔掉不少好零件，也就是說把錢給扔掉了，”Wardell說，“我（wǒ）們希望為他們提供一種即插即用（yòng）型的測量（liàng）和分揀係統，這個係統可以不依賴於人為的主觀判（pàn）斷，從而回收更多還可（kě）重新（xīn）利用的座圈。”

在本文采寫期間（jiān），Buck和Wardell仍在開發這一新單元，它由兩台Equator比對儀、一台FANUC LRMate 200iC六軸機器人、一台小（xiǎo）型多道傳送（sòng）係統、一套FANUC紅外影像係統和一套（tào）用於機器人末端執行器的ATI快速換刀裝（zhuāng）置組成。影像係統（tǒng）將（jiāng）待測零件的（de）編號以及需要運行的測量程序告知Equator比對儀。測量後，可重新利用的零件被放置在相應的傳送帶上，而報廢的零（líng）件則放置在（zài）廢品傳送帶上。

“我們設計的（de）這個係（xì）統可以用卡車運輸，而且非常易於工（gōng）人操作 — 他們隻要打（dǎ）開電源，把零件裝到傳送帶上（shàng）就可以了，”Buck說。

“在我們（men）的加工（gōng）單元中，沒（méi）有任何其他車間量具在經濟效益方麵能與Equator比對儀相媲美，”Wardell補充說（shuō），“我們希望通過（guò）向客戶推廣集成式單元，為整個（gè）公司在這一業務領域的發展開辟一條新的途徑。”

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞（wén）稿件發表，或進行（háng）資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息（xī）

名企推薦

業界視（shì）點

| 更多

行業數（shù）據

| 更多

博文（wén）選萃（cuì）

| 更多