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手動(dòng)裝載器對CL Tech來說是一項(xiàng)無利可圖的選擇。CL Tech是一家總部位于印第安納州的計(jì)算機(jī)數(shù)控加工車間，它需要每月生產(chǎn)40000件等速萬向(CV)節(jié)，并與主要的汽車供應(yīng)商簽訂合同。經(jīng)過深思熟慮，這家公司決定在其生產(chǎn)流程中采用Gosiger自動(dòng)化公司的機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)，以節(jié)省數(shù)千美元的營業(yè)成本。

在過去的四年里，CL Tech從100萬美元的工模具公司發(fā)展成為了500萬美元的生產(chǎn)設(shè)施公司。對它以及其兩個(gè)姐妹公司M A金屬公司(主營金屬?zèng)_壓、制造、激光切割和管模工程)和HTD機(jī)械加工公司(提供數(shù)控機(jī)床、EDM、研磨或更多業(yè)務(wù))而言，發(fā)展的關(guān)鍵在于不斷改善工藝、減少成本、提高生產(chǎn)率。

對于現(xiàn)有客戶的等速萬向節(jié)訂單，CL Tech需要弄清楚，怎樣使用100%臨界維數(shù)檢查來滿足大容量零件車削的需求。“我們考慮了整個(gè)過程——接收原材料鍛造，對桿端進(jìn)行粗加工，加工杯端，對一些尺寸進(jìn)行100%檢查，將零件傳輸至下一工序。”副總裁Jim Krohn說道。對于生產(chǎn)能力、人力需求和檢查必要零件的方法而言，在分析了手動(dòng)加載機(jī)床的傳統(tǒng)方法后，該公司立即意識到在生產(chǎn)過程中采用自動(dòng)化以減少總體成本和生產(chǎn)時(shí)間是非常必要的。

圖1 Gosiger為CL Tech設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)采用了發(fā)那科R-2000iB/165R六軸、基座安裝式機(jī)器人，放置在兩個(gè)Okuma車床的后面

CL Tech評估了三個(gè)可能的自動(dòng)化解決方案，基于下列5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，選擇了Gosiger的提議：

1.滿足或超出循環(huán)時(shí)間要求。

2.充分的技術(shù)服務(wù)和支持能力，包括過去的服務(wù)績效、備件可用性、安裝和質(zhì)保。

3.與現(xiàn)有設(shè)備的兼容性，包括對控制的熟悉程度以及培訓(xùn)質(zhì)量。

4.轉(zhuǎn)售市場價(jià)值和融資條款。

5.成本。

“我們使用了許多Okuma機(jī)床，我們與Gosiger合作多年。作為公司的合作伙伴，我們的合作良好，所以我們很高興他們能夠成功地實(shí)施所提議的自動(dòng)化解決方案。”Krohn說道。

圖2 機(jī)器手臂朝上，放置在Okuma車床的后面，使得操作人員能夠在不進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)的條件下安全地使用機(jī)器進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整

Gosiger為CL Tech設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)采用了發(fā)那科R-2000iB/165R六軸、基座安裝式機(jī)器人，放置在兩個(gè)Okuma車床的后面。第一個(gè)車床是一個(gè)四軸LU-3000EX—ID-卡盤，其鐘口狀末端的鍛造ID類型上的零件，使用尾座和延伸頂心行程用于末端登記和零件支撐。第二個(gè)車床是一個(gè)LB-3000EX—OD-卡盤，軸上的零件使用兩端用于末端登記。尾座能安放零件，大大優(yōu)于內(nèi)部卡盤安裝式的彈簧承載中心。

發(fā)那科機(jī)器人的雙夾具，手臂末端的工具安裝和卸載零件。它使用徑向零件方向和手腕旋轉(zhuǎn)來改變零件方向。這無需使用外圍設(shè)備，也不需要額外設(shè)置、調(diào)整、維護(hù)、工具作業(yè)和控制。機(jī)器手臂朝上，放置在車床的后面，使操作人員能夠在不進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)的條件下安全地使用機(jī)器進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。

在操作中，操作人員手動(dòng)連續(xù)將40個(gè)粗糙工件按照隨機(jī)徑向取向放置在鋼制平頂來料傳送機(jī)上。機(jī)器人拾起零件，使用攝像頭確定工件朝向，然后將零件裝入第一個(gè)車床。車床裝載通過氣動(dòng)式頂部艙口完成。這樣無需打開和關(guān)閉機(jī)器門，節(jié)省時(shí)間。Gosiger制造的艙口使用直線導(dǎo)軌軸承，能夠進(jìn)行平穩(wěn)的操作，還可使用無桿氣動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)。

圖3 操作人員手動(dòng)連續(xù)將40個(gè)粗糙工件按照隨機(jī)徑向取向放置在鋼制平頂來料傳送機(jī)上，機(jī)器人拾起零件，使用攝像頭確定工件朝向，然后將零件裝入第一個(gè)車床

在第一次機(jī)械加工結(jié)束時(shí)，機(jī)械臂拾起工件將之放置在自動(dòng)、后處理檢查量規(guī)上，提供第一個(gè)機(jī)床的的刀具位置偏位反饋。而后，機(jī)器人將工件裝載進(jìn)第二個(gè)車床進(jìn)行下一加工過程。自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一個(gè)獨(dú)有特征是，二次制動(dòng)站或特殊機(jī)械無需在操作過程之間旋轉(zhuǎn)零件，將其顛倒。這個(gè)過程由機(jī)器人的第四個(gè)軸完成。對于機(jī)器人加載機(jī)床卡盤的第二次操作，零件按照再次夾緊的順序正向排列，使用零件推進(jìn)器來克服紡錘安裝式彈簧承載零件中心。

CL Tech，turnkey自動(dòng)化系統(tǒng)相當(dāng)于免去了10位操作人員的人工勞動(dòng)，因此一年能夠節(jié)省約50萬美元。同時(shí)，現(xiàn)有設(shè)備操作人員提升了其技術(shù)能力，能夠獲得更高的工資。按照顧客的要求，自動(dòng)量規(guī)系統(tǒng)提供了100%的檢查，并將數(shù)據(jù)反饋給車床，維持始終如一的產(chǎn)品質(zhì)量。與手動(dòng)系統(tǒng)相比，對此過程實(shí)行自動(dòng)化使得公司能夠減少資本支出，且手動(dòng)系統(tǒng)有可能需要額外的車床來滿足每月零件的生產(chǎn)配額。

“Gosiger自動(dòng)化設(shè)計(jì)的另一個(gè)好處是能夠輕易地進(jìn)行變更，這在公司準(zhǔn)備開始生產(chǎn)但是顧客修改零件時(shí)，非常有用，CL Tech唯一需要進(jìn)行變更的是機(jī)器人機(jī)械爪。我喜歡與Gosiger合作，因?yàn)樗麄儍A聽我們的需求，提出一個(gè)獨(dú)特的解決方案，并提供適當(dāng)?shù)闹С帧！盞rohn說道。