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雷（léi）尼紹機（jī）床測頭令FMS的生產效率提升60%

2021-10-27 來源：雷尼紹作者：-

Trevisan公司合作時間最長的客戶之一，即一家為石油和天然氣行業供應閥門的跨國公（gōng）司，向Trevisan尋求一套柔性製造係（xì）統（tǒng） (FMS)，以提高閥門（mén）生產精度（dù）和效率，同時（shí）最大程（chéng）度（dù）減少人工（gōng）幹（gàn）預。Trevisan采（cǎi）用雷尼紹的一係列（liè）機床測（cè）量解決方案（àn）增強了該係統的製程控製能（néng）力。

背景

Trevisan Macchine Utensili (Trevisan) 公司於1963年成立，位於意大利，它是工件固定式車床設計和生產領域公認的全球領導者。該公司生產的（de）車床應用（yòng）於多個行業，涉及航空航天、農（nóng）業、汽車、能源和（hé）海洋行業。

Trevisan一向以“超高的質量和工程標準”為宗旨（zhǐ）。其機床（chuáng）均自主（zhǔ）設計（jì）和製（zhì）造，以確保對生產過程中的每個環節實現全麵控製。

Trevisan還（hái）致力於不斷提升技（jì）術水準，為客戶提供完整的最新型FMS解決方（fāng）案，其（qí）中集成多個Trevisan加工中心、托盤管理係統及自動化（huà）刀（dāo）庫。

挑戰

Trevisan為客戶提供的FMS提案包括一條由四台Trevisan DS600/200C加工中心組成的生產線，配備一個（gè）雙高度、40位多托盤係統，以及一個由機器人控製的600位刀庫，它能（néng）夠處理多（duō）種金屬，包括特殊鋼、不鏽鋼、合金和鉻鎳鐵合（hé）金。

作為（wéi）主要承包商，Trevisan與雷尼紹合作（zuò）提供（gòng）用於控製和（hé）驗證（zhèng）工件和刀具的測量（liàng）係統，同（tóng）時與其他專業供應商合作提供托盤搬（bān）運係統和機器人技術。Trevisan在自有的機床生（shēng）產線（xiàn）上采用雷尼紹設備已（yǐ）有多年（nián）曆史，而且Trevisan的這家客戶也非常認可（kě）這一選擇。

於全球石油和天然氣行業（yè），閥門的（de）生產質量至關重（chóng）要。閥門不僅要確保工人的（de）安全，而且必須能夠（gòu）百分百可靠（kào）地（dì）阻（zǔ）斷（duàn）油流或氣流。完美的密封性是閥門的最基本要求，因為即使是（shì）最細微的裂縫或瑕疵也（yě）可能導（dǎo）致油或氣逸出，進而汙（wū）染和危害周圍環境。

Trevisan Macchine Utensili商務總監Massimo Marcolin先（xiān）生說：“為避免造成任何危害，閥門製造的精（jīng）度要求極高。對（duì）於（yú）閥門的（de）內部零件，為確保閥芯（xīn）實現（xiàn）截流，我們不允許有絲毫誤差。因為（wéi）任何誤（wù）差都（dōu）可能導致整個閥門無法（fǎ）使用。”

為了滿足高精度和零件質量要求，必須克（kè）服工件及刀具的一（yī）係（xì）列測量與驗證挑戰：

• 序前工件確認和找正：確定毛坯工件在（zài）托盤（pán）上的精確位置、工件的精（jīng）確尺寸以及餘量（liàng），以優化粗加工（gōng）、銑削和車（chē）削操作。

• 序中（zhōng）工件驗證：對加工特征（zhēng）進行序中測（cè）量，以確（què）認和實時控（kòng）製工序性能。

• 序中刀具測量：自動檢查（chá）刀具狀況，以防止出現刀具磨耗和破損。

• 精加（jiā）工刀具驗證：在最終（zhōng）的精（jīng）加工操作之前，檢查切削刀具有無磨耗或破損。

Marcolin先生表示：“我們將FMS設計為每台（tái）加工中心（xīn）均能獨立加工閥門，實現即產、即（jí）裝、即用的（de）目標。這就要（yào）求在（zài）機床內完成所有精加工（gōng）操作，而且精（jīng）加工刀具的精度必須極高。”

解決方案

工件測頭技術

將每個毛坯工件通過托盤搬運到加工區域（yù）之後，使用雷尼紹RMP40無線電測頭（tóu）在機床上執行自動（dòng）測（cè）量。這款超（chāo）小型觸發式測頭能夠輕鬆接近所有工件特（tè）征，精確可靠地測（cè）量工件尺寸、位（wèi）置，並（bìng）在托盤上找正（zhèng）對齊工件，重複精度在1 µm以內。

該測頭測量係統通（tōng）過（guò）雷（léi）尼紹無線電機床接口RMI-Q與機床CNC通信。測量結果（guǒ）用於對齊拉平工件和工（gōng）件坐標係找正，以及設定機床以執行精密的車削、銑（xǐ）削和磨（mó）削操作。

RMP40測頭采用跳頻 (FHSS) 通（tōng）信，解（jiě）決了大型複合加工中心的（de）直聯難題。RMP40測頭堅（jiān）固耐用（yòng）、性（xìng）能可靠。它采用（yòng）最高等級的材料製造，能夠適應最惡劣的環境，克服衝擊、振動、極（jí）端溫度和持續暴露於冷卻液等各種不利影響。

該測頭在公認的2.4 GHz ISM頻段內工（gōng）作，符（fú）合（hé）所（suǒ）有國際無線電通（tōng）訊標準（zhǔn）。這意味著，多個無線電測頭可在同一個FMS內工作，而不會（huì）相互幹擾。

RMP40測頭還部署在整個閥門加工過程中，用（yòng）於對粗加工和精（jīng）加工（gōng）特征進行尺寸檢查，以確保對（duì）加工（gōng）操作（zuò）實現全麵控製。

非接觸式刀具（jù）測量

由於工件的尺寸精（jīng）度取決於多種因素，包（bāo）括刀具尺寸（cùn）偏差和跳動度（dù），因此在整個閥門（mén）製造過程中執（zhí）行精確的刀具測量和驗（yàn）證至關重要。為滿足精（jīng）度要求，同時保持加（jiā）工中心的高產（chǎn）出，Trevisan選用雷尼紹NC4非接（jiē）觸式激光對刀（dāo）儀。

NC4係統安裝在加工中心內，在發射器和接收器之間傳輸（shū）激光光束，這樣切削（xuē）刀具能夠穿過激光光束。刀具切入光束時將導致接收器接收的激光量減少，從而生成觸（chù）發信號（hào）。這樣即（jí）可記錄機床的位置，用於準確確定刀具的尺寸、幾何形狀以及有無破損。

NC4係統適（shì）用於各種加工（gōng）中心，支持多種工作範圍和配置，並且具有集成吹氣係統以MicroHole™和PassiveSeal™技術，以保護其精密光（guāng）學裝置。它能夠測（cè）量和檢測直徑小至0.03 mm的刀具或特征，重複精度（dù）為+/-1 µm。

高精（jīng）度對刀臂

FMS中還包括雷尼紹高精度自動對刀臂 (HPMA)，用於在精（jīng）加工數控車床上執行序中刀具測量和刀具破損檢測。

HPMA包（bāo）括一個自動對刀臂、一個RP3三維測頭、一套測針組件，以及TSI3機床接口（用於與數控機床控製器通信）。

該對刀臂適用於6 in至24 in的（de）機床卡盤，而且其測針配（pèi）置適用於刀（dāo）方16 mm至50 mm的所（suǒ）有標準刀具尺（chǐ）寸。

結果

通過集成雷尼紹機床測頭測量係統用於閥門工件和切（qiē）削（xuē）刀具的找正和測量，Trevisan Macchine Utensili公司為其客戶打造了一套（tào）柔性製造（zào）係統 (FMS)，最（zuì）大程度提高了精度（dù）和生產效率（lǜ）。

FMS將先前的手動操作自動化，從（cóng）而消除了（le）人為誤差風（fēng）險，以及（jí）因刀具過度磨耗或破損而造成廢品的風險。測量精度提高，同時保持高產出（chū）。

Trevisan Macchine Utensili的客（kè）戶表示（shì），自從全力運行FMS之後，其總體生產效（xiào）率提升（shēng）了60%，而不合格率降為零。現在，它能夠（gòu）為石油（yóu）和天然氣（qì）行業生產（chǎn）精度更高、性能更可靠的（de）閥（fá）門，而且廢品率為零（líng）。

詳情請訪問www.renishaw.com.cn/trevisan

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