机器人自动化单元让报价更具竞争力

　　从名字就可以知道，Kemco 航空制造公司是一家专注于航空航天金属零部件生产制造的企业。其加工设备主要为大型和小型的五轴加工中心，公司同时还具备水刀切割、装配和焊接的能力。

　　最近，Kemco 公司参与竞标了一项年产量为3 万件的航空零件加工项目。其他参与竞标的公司实力不容小觑，因此 Kemco 公司的报价必须具有足够的吸引力才能拿下项目。于是 Kemco 决定加大在生产自动化上的投入。

　　自动化通往成功之路

　　“零部件的上下料环节是需要人力最多的环节，我们的机会就潜藏在这里，”Kemco 航空制造公司的总裁 Dan Ladenberger 说道，“我们很清楚，要满足产品质量和生产效率的要求，并且让报价更具竞争力，就必须将自动化实现到位。”

　　Kemco 决定携手Industrial Tool 公司 ( 简称ITI)，这是一家 FANUC 美国授权的系统集成商，拥有 30 多年大型生产线的自动化集成经验。Kemco 首先与ITI 展开合作，确定了自动化解决方案的实施范围，那就是以八小时轮班制为基础，生产所需数量的成品零件的整个加工周期中。“Kemco 公司需要的是一个真正的无人值守自动化加工系统，它不仅要能够制造零件，还要能完成零件的测量检测，”ITI 公司的销售工程师 Paul Prior 说道，“不良品是不会出现在下料传送带上的。机器人会把它放在人工检测架上，作进一步测量。”

　　创建单元

　　Kemco 公司还从机床经销商 Maruka 美国那里购置了3 台Hwacheon 机床，1 台车床和2 台磨床，它们也会被作为机器人自动化单元的一部分，通过 FANUC 0i-F 控制单元，很好地集成到原有的生产线上。

　　“考虑到零件所使用的材料性质，我们选择使用2 台 Hwacheon 1050B 立式加工中心，其上同时配置了箱式和齿轮主轴，因此具有良好的刚性和切削稳定性，”Maruka USA 技术销售工程师Vern Winn 说道，“我们选择使用 Hwacheon Hi-Tech 230B 机床来完成精镗和螺纹加工，因为它能够在无人值守的情况下依然保持很高的加工精度。”最后，还需要一套自动化上下料单元，来串联整个自动化生产线。这里采用了 FANUC M-710iC 机器人，它具3D 视觉系统，可以拾取待加工件并将其放置到上料传送带上，接着传送带会把工件运送至第一台立式三轴铣床处。

　　ITI 公司的机械设计工程师 Steve Carstens 说：“通过3D 视觉系统能够严格以既定角度安放工件，这个项目中的毛坯件是圆形的，其上有一个凸起的结构特征用以做轴向角度定位。”

　　工件无径向旋转，但是其上并没有径向的角度定位特征，为了解决这个问题，3D 视觉系统通过绘制工件的曲面特征来引导机器人的拾取动作。“真的多亏有FANUC 机器人，才能实现工件的准确抓取，”Prior 说道，“如果机器人的重复定位精确不够，我们就无法将每一个工件的装夹精度控制在半度内，加工精度也就无从保证了。”

　　在完成第一工位的加工后，上下料机器人会将工件取下，并将其放置到第二个立式加工中心上，进行第二工位的加工，最后机器人会将工件移动至车床上，完成螺纹加工和去毛刺。

　　连接成功

　　“加工中心中的FANUC 控制单元可以与FANUC 机器人实现无缝对接，这为实施自动化集成方案的过程带来了无限便利，”Prior 说道，“各个设备中的FANUC 控制单元之间可以实现信息互通，比如一台设备信息显示‘我已准备好卸下工件’，另一台设备信息显示‘我已准备好装夹工件’，两个设备间的操作就可以无缝对接，多个设备的集成也就很容易了。”

　　制造流程走完后，机器人会将工件运送至清理单元和坐标测量单元，收集质量数据，以确保出厂产品为合格品。此外，如果检测到刀具在加工过程中发生损坏或磨损，那么其所加工的零件会被分离出去。因此，自动化生产线能够每天 24 小时在无人值守的情况下正常运行。“通过使用 FANUC 刀具寿命管理系统，”Winn 说道，“我们能够在生产不中断的情况下更换新刀具，这对于保持正常加工节拍来说至关重要。”