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Betts Industries公司采用1臺FANUC M-20iA型機器人為2臺Mori Seiki車削中心上料

為了更高效地生產長途運輸貨箱部件，Betts Industries公司需要消除制造過程中的所有冗余和低效步驟。通過結合2臺Mori Seiki車床、1套零件清洗/烘干系統和1臺由Automated Cells and Equipment公司生產的FANUC機器人，這家公司得以取消了一項二次泄漏測試流程，減少了手工勞動量并消除了半成品(WIP)庫存。

在制造排氣閥的過程當中，公司要使用一臺單軸車床對其鋁壓鑄件外殼的關鍵區域進行輕度機加工，然后對外殼執行一次初步泄漏測試，檢驗其性能是否良好。一名專職操作員負責這臺車床的工件加載和卸載并對每一個完成加工的外殼執行泄漏測試。通過研究這個初始泄漏測試工序，工程制造經理Scott Angove和制造工程師Glenn Burt決定試試看能否用一塊沖鍛鋁坯件加工出整個外殼部件。通過控制好加工通氣閥外殼的整個過程，精密加工各項尺寸特征至最終部件尺寸，他們想要確保這樣加工出來的外殼能100%通過初步部件泄漏測試，甚至無需執行這個泄漏測試環節。當然，最終裝配成品還是要接受細致全面的測試和檢驗，然后才能發運給客戶。

Betts Industries公司已經在自己的焊接單元和另一個機床放料單元當中運用了FANUC機器人，所以知道在加工過程全程使用機器人來搬運部件才是問題的正解。這樣做還有助于讓標準通氣閥制造工序提高性能極限。方案采用了Automated Cells公司的MT20D型抽屜式機器人機床放料機，放料機配備了一臺FANUC M-20iA型機器人，它的兩側圍繞布置著Mori Seiki NLX1500 SY500型雙主軸車床，每側設置了一臺立式作業氣動自動門，并集成設置了hurricane型清屑盒以清除部件加工殘屑。這個機器人單元還結合布置了一套部件清洗/烘干系統和部件取樣滑槽。MT20D型放料機可在加工前在其4個抽屜內貯放總共480件沖鍛外殼坯料。操作者在啟動車床之前打開每個抽屜，將沖鍛壞料放入。在這個加工單元開始作業后，機器人將從機器人單元的內側自動打開第一個抽屜，抓取一件外殼坯料，將坯料放置到第一臺車床上，然后在第二臺車床上重復執行這個加載工件的過程。這兩臺雙主軸車床將完成部件的全部加工。

加工出來的部件隨后放回至抽屜內，操作員可以從機器人單元的外側將其取走。這個機器人的臂端工具采用了一個單密封抓取器，其手指可以縱向抓取部件壞料以及加工好的部件。臂端工具在設計上還能實現工具與清潔/烘干系統的互動，并且加入了一個吹風清潔噴嘴，用于車床內部件裝載/卸載過程中的部件和滑道清潔。

氣動式自動門在車床加載/卸載工作期間為機器人提供了快速接近車床的能力，并實現車床運行時間的最長化。集成設置的hurricane型清屑盒就安裝在這個車床自動門處，它能夠將部件上殘留的加工碎屑清理掉之后，再將工件送入清洗/干燥系統。這些清屑盒設置了帶擋板的冷卻液排放口，能夠自動將部件上的任何殘余冷卻液排出并送回至車床。

部件清潔系統設置了雙孔門，一個用于清潔作業段，一個用于烘干作業段。清潔系統采用高壓射流熱水對每個部件實施清潔，并用去離子(DI)水執行一次最終沖洗以防止在鋁通氣閥外殼上留下斑點。這點具有特別關鍵的意義，因為任何殘留在密封表面上的冷卻液都會影響部件的密封性能，導致其無法通過最終質量檢驗和泄漏測試。機器人能夠在清洗/干燥系統內操縱部件以提升清洗和烘干性能。這種操作能力對于清潔橫向鉆孔和外殼的內表面具有特別重要的意義。這個自動化清洗和干燥工序的增設消除了任何與閥殼部件清潔相關的返工現象，為最終測試階段的100%通過率做出了直接貢獻，節約了時間和勞動量。

機器人單元內集成設置了一個部件采樣滑道，能夠對加工閥殼實現按需采樣。只需將加工好的部件放入這個采樣滑槽內，然后傳送此部件至機器人單元之外，由操作者或質量控制部門進行檢驗。機器人單元還集成了一個自動撥號器，在執行了預定次數的放料操作后，提醒質量控制部執行部件檢驗。機器人還能在車床或機器人發生故障或加工單元需要維修時打電話給維護技工，從而減少了停機時間。

最后一項重大改進是在機器人單元內集成了最終裝配工序。工廠取消了將加工后的閥殼貯放在半成品庫存區的工序，將裝配工序搬遷到了機器人單元之內。當部件抽屜裝滿之后，成品閥殼將裝配安裝到最終產品上，再經過測試，然后打包發運。裝配操作者如今正是負責操作機器人單元生產加工后閥殼的同一操作者。通過內置480個工件的機器人抽屜系統隊列，再結合FANUC機器人和Mori Seiki車床的高效運作，這個工序實現了全天生產，將以前的3班作業縮短至僅11h。

作為這個機器人單元方案實施的直接成果，以及從壓鑄閥殼轉換至全機加工閥殼，這家公司節約了7500個工時的預計全年車床放料勞動量，并達成了90%的庫存量削減。Angove先生表示：“這個標準閥殼改造項目獲得了巨大成功，其效益超過了我們的想像。抽屜系統讓我們可以調整適應不斷變化的勞動力班表和客戶需求，且消除了半成品庫存。機器人單元輸送的是完全加工好的部件，并已清潔至完全沒有斑點的程度，完全沒有被人手觸摸過表面，所以能夠更高效地通過裝配和測試�！�