機(jī)床測頭助力塑膠模具自動化生產(chǎn)

在現(xiàn)代制造業(yè)中，塑膠產(chǎn)品已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾糠帧榱藵M足日益增長的市場需求，塑膠模具生產(chǎn)領(lǐng)域也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。其中，自動化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用成為了提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

作為在線檢測的重要工具，機(jī)床測頭在塑膠模具自動化生產(chǎn)過程中發(fā)揮著非常重要的作用。

下面通過一個實(shí)際案例來了解中圖儀器機(jī)床測頭在塑膠模具自動化生產(chǎn)過程中的具體應(yīng)用。

客戶背景

浙江某公司專業(yè)生產(chǎn)各類美妝產(chǎn)品塑膠模具，現(xiàn)場使用多臺日本牧野中型立式加工中心，MAKINO 專家5和專家6數(shù)控系統(tǒng)、直線導(dǎo)軌式機(jī)器人加零點(diǎn)定位工裝夾具配置MES控制管理系統(tǒng)。

客戶困境

客戶現(xiàn)有一條由8臺CNC和一個直線導(dǎo)軌機(jī)器人、線下三坐標(biāo)以及預(yù)裝工位臺組成的自動化生產(chǎn)線，運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)抽檢部分產(chǎn)品不合格現(xiàn)象，由于上自動化產(chǎn)線的產(chǎn)品都是半精加工件同時位置精度要求非常高，按照下線三坐標(biāo)預(yù)裝夾位加工，產(chǎn)品的合格率始終不穩(wěn)定，無奈自動化產(chǎn)線加工變成半自動化加工。

機(jī)器人上料后需要停機(jī)人工再分中一次和線下三坐標(biāo)分中值比對一遍才能聯(lián)機(jī)自動化加工，整個過程耗時耗力沒辦法實(shí)現(xiàn)自動化加工，自動化產(chǎn)線也沒有實(shí)現(xiàn)客戶理想效果。

經(jīng)過客戶和自動化公司多次分析測試發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)不穩(wěn)定因數(shù)主要為車間溫度差異造成線下三坐標(biāo)分中值有誤差以及零點(diǎn)定位工裝磨損定位誤差綜合影響，因此結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和測量分中需求，最終評估確認(rèn)采用紅外測頭外加UG測量外掛軟件結(jié)合MES系統(tǒng)來解決當(dāng)前問題。

客戶期望

1.加工前機(jī)器人自動上料，紅外線測頭實(shí)時測量確認(rèn)預(yù)裝夾位是否正確；

2.自動上料位置確認(rèn)完后，測頭實(shí)時測量確認(rèn)預(yù)裝毛坯尺寸是否合格；

3.自動上料位置尺寸確認(rèn)完后，精確分中各類型模具、鑲件、滑塊等產(chǎn)品自動分中，同時分中精度要求在0-0.01MM以內(nèi)。

中圖儀器方案

硬件配置：PO40紅外測頭，6MM測量球徑，100MM長的陶瓷桿一體測針。

軟件配置：發(fā)那科制定測量宏程序以及UG外掛自動測量分中軟件。

UG編程

MES系統(tǒng)分配加工任務(wù)

機(jī)器人上料

紅外測頭在線測量

自動化生產(chǎn)加工流程

1.編程員編寫好測量和加工程序后，放入MES系統(tǒng)路徑文件夾；

2.裝夾好的物料連同零點(diǎn)定位工裝自動移位至線下三坐標(biāo)，進(jìn)行半自動分中采集數(shù)據(jù)反饋給MES系統(tǒng)；

3.MES系統(tǒng)按照工單信息整合三坐標(biāo)線下預(yù)裝位置信息和測量后處理程序聯(lián)機(jī)發(fā)送到機(jī)臺；

4.MES系統(tǒng)同步控制機(jī)器人自動上料至對應(yīng)機(jī)臺上；

5.上料結(jié)束后CNC調(diào)用PO40測頭對產(chǎn)品自動批量分中測量；

6.系統(tǒng)根據(jù)分中測量信息首先判斷物料裝夾和尺寸是否正確，然后檢查工件預(yù)裝位置和自動分中位置是否在設(shè)定公差范圍內(nèi)，如果都合格則把精確分中數(shù)據(jù)自動抄數(shù)給CNC，否則報警指示操作員到現(xiàn)場檢測確認(rèn)；

7.分中測量結(jié)束后CNC自動加工，機(jī)器人自動卸料同時運(yùn)到清洗工位自動清洗，再由機(jī)器人送料到線下三坐標(biāo)工位；

8.MES系統(tǒng)控制線下三坐標(biāo)按照測量要求對位置測量；

9.MES系統(tǒng)根據(jù)三坐標(biāo)測量報告判斷合格與否，合格則機(jī)器人卸料放置于合格區(qū)，不合格則報警指示現(xiàn)場操作員復(fù)測。

應(yīng)用效果

1.減少了產(chǎn)品因?yàn)檠b夾位置錯誤而撞機(jī)的風(fēng)險；

2.減少了因?yàn)槊鞒叽绮粚Χe誤加工的風(fēng)險；

3.減少了產(chǎn)品加工前序預(yù)裝位置超差而批量報廢的風(fēng)險；

4.降低了因?yàn)轭A(yù)裝夾位尺寸偏差而加工不良停機(jī)的風(fēng)險；

5.提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率（分中時間由2分鐘提升到20秒，效率提高6倍多）和生產(chǎn)良率（分中精度穩(wěn)定在0.01MM內(nèi)）；

6.提高了自動化生產(chǎn)過程中的運(yùn)行效率（取消自動運(yùn)行過程中停機(jī)人工確認(rèn)的操作）；

7.減少了自動化生產(chǎn)過程人工介入的次數(shù)；

8.降低了操作人員的勞動強(qiáng)度（通常機(jī)器人上料后需要人工二次確認(rèn)，特別是一個工裝上擺放有批量件時，人工分中操作勞動強(qiáng)度大、耗時耗力）。