機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?。為了滿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。

下面通過一個實際案例來了解中圖儀器機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)軌式機器人加零點定位工裝夾具配置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。

機器人上料后需要停機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)機自動化加工，整個過程耗時耗力沒辦法實現(xiàn)自動化加工，自動化產(chǎn)線也沒有實現(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定位工裝磨損定位誤差綜合影響，因此結(jié)合現(xiàn)場實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.加工前機器人自動上料，紅外線測頭實時測量確認(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定位工裝自動移位至線下三坐標(biāo)，進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)機發(fā)送到機臺；

4.MES系統(tǒng)同步控制機器人自動上料至對應(yīng)機臺上；

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，機器人自動卸料同時運到清洗工位自動清洗，再由機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)品因為裝夾位置錯誤而撞機的風(fēng)險；

2.減少了因為毛坯尺寸不對而錯誤加工的風(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.降低了因為預(yù)裝夾位尺寸偏差而加工不良停機的風(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)過程中的運行效率（取消自動運行過程中停機人工確認(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度（通常機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度大、耗時耗力）。