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一体化自动化,包括设置更改-用于处理工件和托盘的敏捷机器人单元

这可能是ALLMATIC-Jakob Spannsysteme迄今为止最雄心勃勃的自动化项目之一,这可能是闻所未闻的独特之处,即创建一个用于处理托盘和工件的机器人单元。除此之外,一个特别具有挑战性的方面是希望机器的设置更改自动化,以便24小时运行生产。

ALLMATIC-Jakob Spannsysteme GmbH开发和制造机器虎钳,从传统铣床的高压虎钳到灵活生产中心的复杂解决方案。此外,他们还针对特殊要求提出专门的解决方案。据运营经理Herbert Mayr介绍,ALLMATIC-Jakob spanannsysteme是该领域领先的供应商之一。然而,该公司并不打算比竞争对手销售更多的恶习来成为市场领导者。

Mayr表示:“相反,我们正努力在2030年前成为该领域的技术领导者。为了客户的最大利益,我们需要不断开发创新产品,增加更多智能解决方案,最重要的是,高度关注自动化。在这方面,我们最雄心勃勃的项目之一是开发和实现一个机器人单元,它可以自动制造多达32个不同的零件,每批订单超过100个单元。这不仅将托盘和工件的处理结合在一个系统中,而且还可以实现无人值守的机器设置转换。”

考虑到如此高的期望,其他机器制造商的许多运营经理最初只是摇头,Mayr说,“直到我在Gebr的内部展览上遇到Fastems的高级销售经理Thomas Weinhold。海勒机械制造厂。他非常具体的问题让我意识到,我遇到了一个真正理解我计划的人。长话短说:Fastems和Heller是该项目的机器供应商和总承包商,我们能够真正实现机器人细胞的想法。”

ALLMATIC自2018年开始使用这款机器人电池,它是独一无二的,具有几个特殊功能。"width=

ALLMATIC自2018年开始使用这款机器人电池,它是独一无二的,具有几个特殊功能。

通过条形码开始生产

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两个物料工位中的一个,每个工位有2个塑料欧元托盘,用于原材料和成品工件。

机器人单元的各个组件(参见方框:敏捷机器人单元),特别是对典型生产过程的描述,揭示了这个自动化解决方案的特殊之处。

ALLMATIC开发和设计主管Luis Paiba解释说:“在物料站的两侧,各有两个托盘,用于原材料和成品工件,因此多达2个不同的订单,包括全自动机器设置切换,可以实现无人值机。”

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用于原材料托盘和成品部件的ALLMATIC模具经过优化设计,可由机器人处理。

当订单到来时,机器人首先扫描原材料矩阵的条形码,从而接收到即将进行的生产过程的所有细节。为此目的,金宝搏官网188app下载制造管理软件(MMS)Fastems自动调出相关程序进行工件的自动化和加工。机器人通过永磁体夹持器,从矩阵中取出坯料,并将坯料放置在回切支架上,以精确定位坯料。之后,机器人将工件运输到取件站,然后使用平行夹持器装载机床托盘。

用2个夹紧程序完成加工

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ALLMATIC夹具驱动器(上图)使工件无人安装成为可能。

对于目前的任何制造工艺,机器上总是有2个夹具,因此可以连续生产,只需2个工艺步骤(OP10和OP20)即可实现6轴加工。工件的自动化和灵活夹紧由ALLMATIC夹紧驱动器处理,该驱动器安装在机器托盘更换器的机器人一侧的顶部。

生产订单总是从空托盘开始;工件被夹在第一夹具(OP10)上,而OP20在加工阶段保持空。加工过程结束后,将半就绪的工件暂时存放在机器前面,然后夹在第二个夹具(OP20)上。在托盘切换之后,机器人可以开始向第一个设备(OP10)加载新的空白。之后,整个订单可以通过OP10和OP20工艺步骤的连续旋转进行加工。当产品发生变化时,机器人会将即将到来的生产所需的墓碑运送到机器中,而之前订单的最后一部分仍然在机器中。

完成一个完整的工作订单后,如果需要,机器人将自动使用机器内的设备更换新订单(新工件)所需的托盘。

工艺优化的潜力

Herbert Mayr强调:“对于这样一个复杂的自动化解决方案,我们仍然需要获得大量的经验,以便能够确定单个流程可能的优化潜力。”

目前,机器人移除所有半成品工件并将其放置在缓冲工位上,然后将这些工件装入OP20夹具。为了移除所有工件,需要转动托盘。然而,一个安全的夹紧过程需要夹紧之间的夹紧驱动器,这将花费宝贵的时间。Mayr说:“这就是我们想要改变的,我们让机器人先移除一个准备好的一半零件,然后立即在相同的夹紧位置加载一个新的毛坯,而不需要转动托盘。”

参数化规划最小化
非生产性时间

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这是负责ALLMATIC系统的员工,站在Fastems的MMS终端旁边,该终端将处理自动化制造过程的整个计划、控制和监控。除此之外,它不仅可以管理NC程序,还可以管理所有160种工具并监控它们的停机时间。

由于ALLMATIC的敏捷制造单元是为长时间无人值机的生产过程而设计的,因此新部件的引入,包括机器人动画的适应,应该只需要尽可能短的时间。通过制造管理软件(MMS)对机器人进行参数化编程,为实现这一目标提供了关键支持。金宝搏官网188app下载

Luis Paiba解释说,不需要对机器人有特殊的了解,“Fastems已经提前为我们制作了一些工件制造程序。每当需要制造新零件时,只需输入特定的参数(操作步骤)即可轻松调整所需的动作序列,而无需耗费机器人的时间。我们的员工已经用这种方法为机器人创造了17个新的动作序列。”

ALLMATIC开发和设计主管Luis Paiba表示:

“如果我们想成为技术领导者,我们还必须更有意识地应对自动化,而不仅仅是在我们的产品上。”

赫伯特·迈尔和路易斯·派巴"width=

运营经理Herbert Mayr(左)和开发设计主管Luis Paiba在项目期间获得了宝贵的见解。

反思和有价值的见解

使用这种自动化系统,ALLMATIC不仅在生产过程中的生产力和灵活性方面得分,而且根据Luis Paiba和Herbert Mayr的说法,它还获得了有价值的见解。

“现在用机器人细胞生产的所有部件以前都是我们生产的。由于自动化,我们不得不改变我们的思维方式,因此我们能够发现新的潜力来优化我们的流程和程序。例如,工件现在可以完全用2个而不是3个夹紧步骤来加工。我们为此目的调整了我们的工件。我们还通过将吹气和防锈涂层站集成到单元中,将以前的手工工作流程添加到自动化中,”Luis Paiba说。

ALLMATIC的运营经理Herbert Mayr说:

“许多制造商对我提出的自动转换解决方案摇头。但有了Fastems,我们在应对其他挑战的同时,也掌握了这一挑战。”

这不仅仅是容量方面的胜利

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这是先前加工过的工件的取件站。目前,该机器人单元正在生产32种不同的机床虎钳工件,例如钳口、底座或压力和夹紧板,每个订单的批量大小超过100个。

赫伯特·迈尔得到了另一个重要的见解:

“自动化确保了工作岗位,因为我们现在可以更好地应对订单波动。目前,我们的机器人单元以90%的容量运行,在两次幽灵轮班中无人生产32个不同的组件。如果订单数量急剧下降,我们不会自动被迫裁员,因为机器人单元可以在无人值守的1个班次内运行。”

敏捷机器人细胞:主要属性

  • 海勒H 2000"width=

    通过使用海勒H 2000和目前160个工具的杂志(409个工具的总容量),完成2个夹紧过程的加工成为可能。这张照片显示了4轴baz工作区中的一个机器托盘。另一个托盘被放置在这个设置旁边,这使得它可以在任何时候交换托盘。

    2个物料站,每个用于2个塑料欧元托盘(用于原材料和成品工件)

  • 存储货架多达12个机器托盘与ALLMATIC墓碑
  • ALLMATIC夹具驱动器用于夹紧和解夹工件
  • 海勒H 2000四轴加工中心用于六轴工件加工
  • 库卡机器人KR600(最大。400公斤装卸重量)
  • Schunk的托盘夹持器和双夹持器用于工件搬运(永磁夹持器/平行夹持器)
  • 防锈处理站
  • 吹站
  • Regrip站/缓冲架
  • 测量工件的抽屉
  • 条形码阅读器
  • 金宝搏官网188app下载制造管理软件(MMS)
    用于自动化产品管理

夹紧系统专家

ALLMATIC成立于1973年,自2001年成为Jakob集团成员以来,已成为夹紧系统的领先供应商。它生产简单的机械螺纹主轴,数控虎钳(即带有功率放大器的虎钳)和夹具虎钳等产品,例如用于5轴加工,以及多种和特殊的夹紧解决方案。

公司目前有73名员工,其中包括16名学徒,在Allgäu地区的Unterthingau总部为全球市场开发和提供创新解决方案。它们的主要市场是欧洲,首先是德国,其次是奥地利、意大利、法国和罗马尼亚。2018年,ALLMATIC-Jakob spanannsysteme的营业额约为1080万欧元。

最初发表于NC Fertigung, 07-08/2019版

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