模具制造-逐步自動化創(chuàng)紅利
發(fā)布日期:2017-03-09     瀏覽:1327次     文字分類:雕塑知識  

軸承及軸承相關(guān)技術(shù)文章(軸承供應(yīng)商網(wǎng)提供)關(guān)鍵字:軸承,模具在Prestige模具公司(位于加利福尼亞州RanchoCucamonga市)裝備精良的辦公室入口處,來訪者會受到一個黃銅海龜?shù)袼艿臍g迎。這是很相稱的,因?yàn)樗芰夏>咧圃鞆S與這種帶殼生物具有一些共同的特點(diǎn)。長壽、耐性及堅(jiān)固性是二者的共性。懶惰不是它們的特征,因?yàn)檫^去多年該公司在加速自己設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜多腔體模具方面已經(jīng)邁出了巨大的步伐。在關(guān)鍵的模具部件制造過程中增添機(jī)器人自動化已經(jīng)對提高生產(chǎn)率和效率產(chǎn)生了最大的影響。至今為止,該模具制造廠已經(jīng)引進(jìn)了四臺機(jī)器人機(jī)床單元,已經(jīng)將模具交貨時(shí)間與不用機(jī)器人時(shí)相比降低30%。公司在CEO兼共同創(chuàng)始人DonnaKoebel的領(lǐng)導(dǎo)下,已經(jīng)確定了將自動化整合到車間的最好辦法是逐步完成此目標(biāo),系統(tǒng)地將目標(biāo)瞄準(zhǔn)那些被認(rèn)為對作業(yè)流程具有抑制作用的工序和/或那些吸收最多勞動時(shí)間的工序。隨著每個主要的瓶頸被展開,公司發(fā)現(xiàn)下一個最具制約性的過程快速暴露出來,并且成為自動化的下一個候選對象。公司因兩種原因選中了這種集中而巧妙的自動化整合方法。首先,它使得資本得到了最有效的利用。其次,與立即大刀闊斧應(yīng)用自動化相比,它對車間工人帶來文化沖擊的可能性要小。每當(dāng)一個制造廠家往自動化邁出一步,車間工人的工作就成了變數(shù)。在Prestige模具公司中,自動化卻沒有讓工人丟掉工作,相反卻促使工人們發(fā)揮了更高的責(zé)任心,同時(shí)在整個工人隊(duì)伍中逐漸灌輸了一種連續(xù)改善的思想。以前給機(jī)床上下料的工人現(xiàn)在可以靈活地裝夾車間的四個單元,以便在晚間以及周末無人看管操作中實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)率。工人們還發(fā)現(xiàn)了對非加工過程實(shí)現(xiàn)自動化的途徑,諸如模具設(shè)計(jì)及檢測數(shù)據(jù)的管理等。大多數(shù)模具制造廠家意識到,自動化是跨進(jìn)全球化競爭市場所必須的,并且許多車間也確實(shí)這樣做了??疾煲幌麓四>咧圃鞆S如何將機(jī)器人自動化與人類創(chuàng)新相結(jié)合,對那些想實(shí)現(xiàn)自動化的廠家將很有幫助。逐步自動化6年前在給自己的滑座電火花加工(EDM)單元之一增添一個電極換刀裝置時(shí),Prestige模具就對自動化有點(diǎn)動心。在一夜之間可以完成多個電極燃耗操作,但是機(jī)床卻缺乏工件更換功能。這一點(diǎn)意味著一旦完成單個工件的加工,機(jī)床在當(dāng)晚剩余時(shí)間內(nèi)就呆在那里無所事事。采用機(jī)器人自動化來換刀和換工件的必要性,就如RanchoCucamonga市最高的SanGabriel山脈一樣明明白白。公司總裁LanceSpangler說,成本和交貨時(shí)間是主要的推動因素。Spangler先生說:“我們不得不開始競標(biāo)多年來一直為我們所贏的工件。有可能走捷徑我們可以降低成本,但是那樣我們的質(zhì)量也會受到影響?!笨s短客戶的交貨周期也促使公司往自動化方向邁進(jìn)。盡管實(shí)現(xiàn)自動化這種需求在4年前就很明晰,而最終做決定卻比較困難,因?yàn)?001年經(jīng)濟(jì)情況并不樂觀。但是,Prestige模具對走自動化這條路充滿信心,因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)其他大型模具制造廠家已經(jīng)從機(jī)器人上下料獲得了不少好處。在決定逐步實(shí)施機(jī)器人自動化的戰(zhàn)略后,公司緊接著必須確認(rèn)起點(diǎn)。因?yàn)镋DM代表了模具部件生產(chǎn)的一個重要部分,并且由于該過程從一根電極開始,電極加工過程是首先需要實(shí)現(xiàn)自動化的。一旦由一個由兩臺機(jī)床組成的單元打開瓶頸,單臺滑座EDM機(jī)床擁有的電極多于自己可以在鋼中產(chǎn)生火花的電極,因此每個單元由兩臺這樣的機(jī)床組成。下一個作業(yè)流程障礙是淬硬鋼部件的高速加工,從而來了第三個“兩機(jī)床”單元。由于要測量的電極和模具部件過多,車間的三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)接著也用一臺機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了自動化。盡管檢測單元是最近完成的機(jī)器人設(shè)施,但它決不是最終的。四個單元每個都配備一臺System3R(位于新澤西州Totowa市)Workmaster機(jī)器人及容納電極、鋼工件和u刀具/u(CMM單元除外)的儲存庫。此外,四個單元中除一臺以外所有機(jī)床都可以采用System3R的整合式u刀具/u系統(tǒng)。該刀具系統(tǒng)采用往安裝在機(jī)床上的配套氣動卡盤上料的標(biāo)準(zhǔn)工件托盤,允許在Prestige模具的滑座EDM單元、CMM、四臺高速銑床中的三臺上進(jìn)行重復(fù)工件定位。以下是對四個單元的簡短概述?!綦姌O加工DD該單元結(jié)合了兩臺Bostomatic12G高速石墨銑床,主軸速度為30,000r/min。該單元原來僅采用兩個“書柜型”儲存庫來容納電極和刀具,但是后來增添了一個回轉(zhuǎn)式儲存庫來將儲存容量增加到130個電極和52把刀具。此回轉(zhuǎn)式儲存庫經(jīng)過了修改以保證刀具存放空間,因?yàn)槊颗_銑床只能容納6把刀具,這對晝夜或周末無人看管加工是不夠用的。◆滑座EDMDD由兩臺CharmillesRoboform35P單元組成了滑座EDM單元。該單元有書柜式環(huán)形庫,兼有回轉(zhuǎn)庫,可以提供127個電極存放位置。除了電極外,支架還可以儲存20個電磁工件夾板,其上可以固定鋼質(zhì)零件。EDM單元采用一個存放在存儲位置的接觸式觸發(fā)測頭來在電極開始燃耗前定位固定到電磁鐵上的零件。◆高速加工DD高速加工單元可能是四個單元中柔性最高的。它將Bostomatic18石墨銑床與一臺米克朗HSM400立式加工中心(VMC)結(jié)合為一體,用于銑削淬硬鋼件。米克朗VMC是唯一一臺沒有整合式托盤刀具系統(tǒng)的機(jī)床。相反,它采用容納大型鋼件的System3RDynafix托盤。該單元的回轉(zhuǎn)庫為這些托盤提供18個存放位置,以及90個存放電極的位置。該單元中的兩臺機(jī)床,以及電極加工中心中的兩臺機(jī)床,擁有Blumu激光/u對刀儀,可以實(shí)現(xiàn)非接觸式、自動刀具測量?!鬋MM檢測DD某些車間可能發(fā)現(xiàn)很難將如CMM檢測這樣實(shí)際上不生產(chǎn)任何東西的過程自動化,但是當(dāng)檢測成為主要瓶頸時(shí),自動化很關(guān)鍵。這也正是Prestige模具所發(fā)生的情況,因?yàn)殡姌O和鋼件生產(chǎn)的速度要快于公司唯一一臺ZeiConturaCMM測量這些件的速度。因此,在CMM上整合了一臺Workmaster機(jī)器人以及一個140位的儲存庫,以便每天24小時(shí)連續(xù)檢測。Prestige模具現(xiàn)在每天只有一班有人值班,且單元監(jiān)管員的職責(zé)主要是將四臺單元準(zhǔn)備好,讓其夜晚和周末可以完成無人值班操作。白天,單元監(jiān)管員盡力完成盡可能多的第一道電極或鋼件加工操作,并將這些件送去檢測。然后,測量認(rèn)可的元件被堆放在儲存庫中,每個單元都進(jìn)行適當(dāng)編程,以完成晚上的加工。預(yù)先設(shè)計(jì)工作公司的模具設(shè)計(jì)過程面向自動化,在模具設(shè)計(jì)開始前,要花大量時(shí)間與客戶商討確定零件設(shè)計(jì)。每個新工件都從Solidworks3DCAD零件模型的生成開始,模型要經(jīng)過仔細(xì)推敲以確保其設(shè)計(jì)角度、半徑等合適,從而簡化模具制作。Spangler先生說:“我們的設(shè)計(jì)能力對新客戶很有吸引力,因?yàn)槲覀兺ǔ?梢栽谝粋€模具中擠壓進(jìn)更多腔體。要求的預(yù)先工作有點(diǎn)賭博的味道,但是當(dāng)客戶看到我們設(shè)計(jì)改善的結(jié)果后,我們發(fā)現(xiàn)這種工作物有所值?!崩媚>卟考?D可視化功能,設(shè)計(jì)者可以在將設(shè)計(jì)發(fā)送給(在采購材料前審查模具設(shè)計(jì)的)工件檢查員之前,捕捉到模具設(shè)計(jì)方面的問題。這樣做還可以大大壓縮部件制造時(shí)間。在整個設(shè)計(jì)過程中,得到認(rèn)可的部件,諸如插件等將在模具設(shè)計(jì)最終確定之前提前發(fā)送給車間。這樣車間就可以抓緊時(shí)間先加工特定部件。自動化的風(fēng)潮還擴(kuò)展到了電極設(shè)計(jì)。公司已經(jīng)基于標(biāo)準(zhǔn)電極形狀的3D電極模板開發(fā)了一個專有過程。電極設(shè)計(jì)者可以選擇某種模板并依據(jù)所需要的電極形狀修改它。這樣做完后,在電極零件打印圖紙上自動生成尺寸,每根電極可以節(jié)省30分鐘的圖紙時(shí)間,并且使得新雇員可以更簡單地適應(yīng)電極設(shè)計(jì)。除了自動零件打印件生成外,系統(tǒng)還自動計(jì)算電極過燒量(電極產(chǎn)生火花間隙的欠尺寸量)。這樣就消除了機(jī)械師或CMM檢測者計(jì)算火花間隙的必要,同時(shí)讓他們可以直接從原始零件CAD圖紙進(jìn)行加工。公司的目標(biāo)是為模具基質(zhì)和插件的設(shè)計(jì)開發(fā)類似的自動化模板過程。自動化檢測CMM檢測程序的編程在部件被發(fā)送到檢測室之前開始。質(zhì)量檢測員JosePalomares在CMM軟件中引進(jìn)了電極或鋼零件3D模型。這些模型可以從一個(包含公司每個工件信息之文件夾的)中央計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加以評價(jià)。然后,他會識別出部件的關(guān)鍵測量點(diǎn),產(chǎn)生檢測程序,給單元的轉(zhuǎn)盤式儲存庫裝上工件,并將工件插到隊(duì)列中。Palomares先生通過一個自己生成的將測量數(shù)據(jù)統(tǒng)一成簡單報(bào)告格式的文件維護(hù)程序來自動處理檢測數(shù)據(jù)。這個報(bào)告無須涉及大量零件測量數(shù)據(jù),僅僅列出那些被發(fā)現(xiàn)超差的零件和零件特征。這種自動化的報(bào)告功能每天為他大約節(jié)省了4小時(shí)。Prestige模具很可能將在檢測單元上增添另一臺CMM,以提高測量能力。此外,它還可能不久給機(jī)器人配備一個線切割EDM,以進(jìn)行無人看管生產(chǎn)。保持對瓶頸問題以及可能的自動化整合方式的關(guān)注是此模具制造廠家維持自己不斷改善步伐的一種方式。該步伐,以耐心鑄就,已經(jīng)對Prestige模具起到了很大作用,正如龜兔賽跑中烏龜贏了兔子一樣。同時(shí)它還證明任何機(jī)器人都不可能替代富有創(chuàng)新意識的熟練工人。公司內(nèi)采樣的價(jià)值Prestige模具已經(jīng)增添了兩臺注射制模機(jī)(IMM)DD一臺電液混合型,一臺全電動型DD并增設(shè)了一名公司內(nèi)塑料零件采樣和模具質(zhì)量檢查的專職工藝技師。利用IMM,車間可以在給客戶發(fā)貨前在工廠內(nèi)進(jìn)行自己的模具測試,而不必依賴于外部模具廠檢測質(zhì)量。事實(shí)上,沒有內(nèi)部采樣能力的模具制造廠甚至不允許給某些OEM的工件報(bào)價(jià)DD因?yàn)榇嬖诒C苄詥栴}以及送到外面模具廠而固有的時(shí)間拖延問題。在公司注意到許多模具廠一直在從液壓IMM轉(zhuǎn)向全電動單元后購買了一臺全電動IMM。與液壓機(jī)床相比,全電動IMM更安靜,能量效率更高,可以保證更好的重復(fù)性。某些OEM甚至要求其新模具在全電動IMM上加工以保證質(zhì)量。毫不奇怪,Prestige模具的全電動IMM也實(shí)施了自動化,在每個模具循環(huán)后用一臺機(jī)器人拾起塑料澆口,并將澆口射到磨床中回收(也就是說,如果塑料可以回收的話)。[url=http://www.mechnet.com.cn]【MechNet】[/url] 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