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双份工作的效率
柔性机器人单元实现两台机床的自动化


Buck CNC技术已经显著接近于实现高度灵活的自动化生产,尽管具有相对较小的批量和高度的零件差异。该公司从两个部件家族生产各种不同的产品。这是用Fastems完成的RoboCell一,两个车削/铣削中心与之相连。

Buck CNC Technik GmbH自2020年初以来一直是Hydraulik Nord集团技术网络的100%子公司。该公司是机械加工领域的全方位服务提供商,生产机床、电动和内燃机、变速箱、液压和工程机械等机械部件。

该公司总部位于Dürmentingen(比伯拉赫区,Baden-Württemberg), 2019年销售额约为1400万欧元,员工人数约为90人。

Buck CNC的生产面积约为6000平方米,主要加工铸铁和钢,每年为频繁出现的零件系列实现约100,000个单位的数量。每个订单的批量大小在100到1000件之间,工件重量在几百克到200公斤之间,”Buck CNC Technik董事总经理Helmut Wöhr解释道。

Fastems RoboCell ONE

Buck CNC Technik董事总经理Helmut Wöhr(左)和生产经理Frank Emmerich对RoboCell ONE的结果感到满意,并希望利用该解决方案发挥进一步的潜力。

持续关注优化潜力

生产采用灵活的轮班制,根据订单量最多可达三班。此外,自动化一直是一个关键因素。例如,Buck CNC大约在18年前首次投资了一个机器人细胞。甚至在此之前,大多数数控机床已经有托盘池。自2008年以来,Fastems拥有1000多台机器和材料托盘的柔性制造系统也已投入使用。

高生产率是一件好事。然而,优化的潜力始终是一个问题,正如生产经理Frank Emmerich非常清楚的那样:“2017年,我们决定投资一个带有反主轴的Index G220车削/铣削中心。这样做是因为我们想完全制造特定的铸件外壳。我们以前生产这些在铣床上的两个夹紧系统。这些都是不同的产品,我们也在寻找一个机器人解决方案来装卸机器。”

由于不同部件的加工时间在12到16分钟之间,从Emmerich的角度来看,集成现有的机器是很明显的。更准确地说,Mori Seiki NT4300 DCG,也带有计数器主轴,用于生产类似铸件的自动化解决方案,以优化利用机器人。

艾默里奇说:“有了RoboCell ONE,我们终于找到了这个问题的理想解决方案。”

重型工件自动化解决方案

Fastems RoboCell ONE

即使是最有限的制造环境:占地面积为6 x 4米,RoboCell ONE是一种节省空间的自动化解决方案。

Fastems”RoboCell一是专门为灵活的批量生产和高度的零件差异而设计的。此外,它可以自动处理两个机床,主要处理重达80公斤的工件。该机器人可以沿直线轴移动,因此可以灵活地为两台机器提供工件。这样,在两台机器上并行制造不同产品的可能性也是可用的。

正如Emmerich解释的那样:“我们目前正在使用机器人单元生产两个系列的部件,每个系列在森精NT4300 DCG上具有5种不同的产品,在指数G220上具有20种不同的组件。我们用带网格板的运输小车将原材料送入系统。我们有两个小车,每台机器有40个工件。另外还预留了一个手推车,用于单独存放试件。”

Fastems RoboCell ONE

生产的原材料放在有网格板的运输小车上。每台机器有两个小车,共可加工40个工件。

减少非生产时间

为了处理这两台机器的原材料和成品零件,库卡机器人各使用了一个双夹具。如果需要,可以使用集成的夹持器更换站自动拾取和放下。“如果一个工件在一个零件系列中改变了零件尺寸,员工会通过快速调整手动重新加工相应的夹具。

这只需要几分钟,”Emmerich解释道,并强调:“就机器人单元的整体生产力而言,一开始重新装配一台机器的非生产时间并不重要,因为在这种情况下,原则上生产可以在其他车削/铣削中心继续进行。然而,我们用不同的机器生产不同系列的零件,必须根据更换时间相应地调整我们的策略。”

Fastems RoboCell ONE

库卡机器人自动从夹持器更换站取下物料搬运所需的双夹持器。这是专为容纳共八个夹具高度灵活的工件处理。

现有机器的机库有102个刀具位置,因此有足够的刀具数量来生产五种不同的产品。根据艾默里奇的说法,钳口只需要每两到三天更换一次产品。然而,根据该指数制造的产品范围要多样化得多。反过来,这意味着,尽管车削刀具可以翻倍,但不可能完成总共118个刀具位置的所有工件的加工。“当我们改变产品时,我们有时也必须重置工具。然而,我们试图按顺序制造类似的部件,这样我们也可以显著减少非生产时间,”生产经理说。

更智能的生产计划

Fastems金宝搏官网188app下载制造管理软件(MMS)中心部分是RoboCell一.的MMS能够根据生产订单自动规划整个生产过程,改变不同批次的工件尺寸,并考虑到所需的所有资源。该软件还可以实时显示当前生产的状态(订单进度、进度表等),计算待定订单的机器容量,并提前向操作员显示必要的机器更改。

“目前,我们仍然手动创建生产计划的订单MMS,它还处理组件的主数据管理。但是,在未来,我们想把订单直接从我们的ERP系统转移到MMSFrank Emmerich解释道,他特别强调了该软件在机器人编程方面的优势。

Fastems RoboCell ONE

没有编程知识的机器人配置。通过参数化编程,可以快速方便地确定机器人的路径。

不需要机器人知识

不用花时间教机器人一个新的顺序,它是通过参数编程的方式通过MMS

这并不需要机器人知识,生产经理证实:

“我们接受了培训,并通过使用两个具体的样品部件了解了这是如何在实践中工作的。然后,我们能够在很短的时间内为其他产品定义机器人的运动学。要做到这一点,我们基本上只需要输入一些参考值或参数,或相应地修改它们,以定义机器人在单元中装载和卸载的行进路径。这是非常快速和流畅的,甚至不需要额外的编程知识。”

目标是无人驾驶次数翻倍

董事总经理Helmut Wöhr认为投资于RoboCell一一年多以前的努力确实有了回报:

“这是一个正确的决定,因为现在我们能够从两个不同的部件家族中生产总共25个不同的部件。这是由一个高度自动化的机器人单元中的两个车削/铣削中心完成的,既灵活又经济。”

这样,我们可以实现年产2万件左右的指标。使用森精机,由于零件的加工时间相对较长,我们仍然可以实现每年多达14,000个成品零件和零件系列。生产分几班进行,只需最少的人力,目前我们还能够在三到四个小时内完全无人驾驶地生产大约15个不同的部件。然而,我们的目标是将这一时间跨度几乎翻倍,这样我们就可以实现完全无人值班。”

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