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機床測頭助力零部件自動化生產

更新時間:2024-05-28      點擊次數:129

隨著國內制造業朝著自動化、智能化方向快速發展,產品質量檢測也由過去的脫機、人工檢測方式向在線自動檢測轉變,作為在線檢測的重要工具,機床測頭在制造業自動化生產過程中發揮著非常重要的作用。

機床測頭助力零部件自動化生產

1.自動化檢測與防呆:機床測頭可以自動檢測工件的位置和尺寸,以實現快速工件定位和位置校正。這對于確保零件加工的正確性至關重要,避免了因為人工操作造成的誤差,提高了加工精度和測量一致性;

2.刀具磨損監控與補償:機床測頭能夠定期檢測刀具尺寸和狀態,實現自動刀具磨損補償,確保加工尺寸的穩定性,這不僅提升了產品的加工質量,還延長了刀具壽命,降低了生產成本;

3.自動化分中與位置調整:傳統的人工校準既耗時又易出錯,機床測頭支持快速自動校準,包括機床坐標系、旋轉軸精度以及刀具長度和直徑的校定,大大縮短了準備時間和提高了生產線的靈活性;

4.過程控制與質量保證:在加工過程中,測頭能夠實施在線質量檢查,實時監測關鍵尺寸和幾何特征,及時發現并糾正偏差,減少不良品產生,提高生產良率;

5.數據采集與分析:現代機床設備通常配備有數據通信能力,配合外部數據采集軟件能將測量數據實時反饋給控制系統或MES(制造執行系統),實現生產過程的數字化管理。數據分析可以實時監控加工動態以及優化工藝流程,從而實現持續性改進;

6.降本增效:通過減少停機時間、消除人為錯誤、降低廢品率,機床測頭直接促進了生產效率的提升和運營成本的下降。

下面通過一個實際案例來了解中圖儀器機床測頭在自動化生產過程中的具體應用。


客戶背景

廣東某公司,專業生產自動化設備零部件,現場使用855中型立式加工中心(FANUC 0I MF-PLUS數控系統),直線導軌式機器人加零點定位工裝夾具,配置MES控制管理系統。


測量難點

1.加工前機器人自動上下料,毛坯長寬無法確認是否裝夾正確;

2.毛坯余量大小不均,加工高度Z基準無法確認;

3.加工后產品尺寸無法確認是否合格,需要間隔時間送三坐標室檢測,工作量大且測量等待時間長,加工異常無法及時有效發現;

4.測量數據無法反饋給MES系統,系統也無法對加工過程做有效管理控制,同時MES系統也無法根據反饋結果做出相應的指示動作;

5.產品加工檢測數據無法實時采集歸類以及數字化管理。


中圖儀器機床測頭在線檢測方案

配置:中圖儀器PO40紅外觸發測頭(測針長度50mm,測球直徑2mm)+發那科定制測量宏程序。

加工測量流程如下:

1.編程員利用Fanuc系統定制測量宏程序編寫加工前防呆測量和更新坐標Z主程序;

2.編程員利用Fanuc系統定制測量宏程序編寫加工后檢測程序;

3.編程員把加工前測量程序/加工程序/加工后測量程序串聯成新程序同時按照命名規則重新命名,并放入制定文件目錄;

4.MES系統根據要加工的零件自動引導機器人上料同時分配對應測量加工程序;

5.設備自動啟動后根據分配好程序預先調用紅外測頭按照一定安全位置盲測實際安裝毛坯長度和寬度,同時把測量結果與理論值進行對比,判斷毛坯大小位置安裝正確與否。

6.盲測毛坯頂面高度位置,按照產品加工Z坐標自動更新零點;

7.調用加工刀具開始加工;

8.加工結束后使用掃屑裝置清理干凈產品測量位置;

9.調用測頭檢測預定測量尺寸位置,數據采集軟件同步采集測量數據;

10.判斷尺寸合格與否,同時反饋給MES系統做出相應動作(比如欠加工補償后再精加工一次或者這過切加工報廢則反饋信號給MES系統指導機器人卸料放置于報廢區域);

11.加工測量結束,MES系統引導機器人卸料于位置;

12.數據采集軟件把測量數據放入指文件目錄以便數字化管理和測量數據追溯查詢。


應用效果

1.降低了產品因為裝夾錯誤而導致的撞機(停機)的風險;

2.降低了因為毛坯余量不均導致的欠加工或者過加工風險,避免了產品加工不良和批量報廢;

3.降低了人工介入的次數,提高了產品的生產效率和生產良率;

4.降低了操作人員的勞動強度;

5.測量數據可輸出存儲,提高了產品質量問題追蹤溯源能力,為數字化管理提供有力的數據支持。


機床測頭的應用大大提高了零部件生產的自動化水平和精度控制能力,縮短了生產周期,降低了成本,提升了產品質量,提高了產品市場競爭力。

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