【編者按】英國(guó)雷尼紹公司于1994年在北京開設(shè)了第一個(gè)辦事處瓣车，并于2000年在上海設(shè)立了辦事處弯汰。目前综慎，在中國(guó)共設(shè)有三個(gè)分公司和八個(gè)辦事處，員工100余人酬姆。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化嗜桌、坐標(biāo)測(cè)量、快速成型制造辞色、比對(duì)測(cè)量骨宠、拉曼光譜分析、機(jī)器校準(zhǔn)相满、位置反饋层亿、形狀記憶合金、大尺寸范圍測(cè)繪雳灵、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域棕所。雷尼紹集團(tuán)目前在32個(gè)國(guó)家或地區(qū)設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，員工逾3,300人悯辙。

美國(guó)德克薩斯州康羅市 — Conroe Machine公司實(shí)現(xiàn)了許多機(jī)械制造廠夢(mèng)寐以求的目標(biāo)：全天候采用無人操作的“自控”工序?qū)σ幌盗泄ぜM(jìn)行車削加工與監(jiān)控。該公司將FANUC機(jī)器人與Equator?比對(duì)儀進(jìn)行集成满页，同時(shí)采用雷尼紹EZ-IO軟件來提供易用而全面的通信功能预署，實(shí)現(xiàn)100%工件檢測(cè)以及對(duì)雙主軸Okuma 2SP-250車床的自動(dòng)補(bǔ)償。這一集成的車削加工單元還可對(duì)成品件進(jìn)行裝箱和堆垛惑拙。該公司表示聂歹，此單元在短短的18天內(nèi)便收回了投資，效率之高令人驚嘆插呜。

今天乘步，任何一家工廠都可以借助年輕一代自動(dòng)化專家的聰明才智來充分挖掘新技術(shù)的潛力，Conroe公司就是一個(gè)明證：該公司的年輕數(shù)控程序員James Wardell和機(jī)器人技術(shù)員Jeff Buck圍繞雷尼紹編程型Equator比對(duì)儀開發(fā)出了相關(guān)應(yīng)用程序和軟件砾楞。

自動(dòng)化單元中的FANUC機(jī)器人將工件裝載到Equator比對(duì)儀中

該自動(dòng)化小組隨后還為客戶開發(fā)了一種無需人工操作的工件測(cè)量/分揀單元榨降，將兩臺(tái)Equator比對(duì)儀就用、一臺(tái)FANUC機(jī)器人、一套影像系統(tǒng)和一套小型多道傳送系統(tǒng)組合在一起扇牢。在這兩種應(yīng)用中霉处，Equator比對(duì)儀無需使用任何夾具便能夠快速、經(jīng)濟(jì)地測(cè)量一系列軸承座圈椰陋，同時(shí)還可克服工廠環(huán)境變化帶來的影響嫌松，這充分證明了可編程比對(duì)檢測(cè)的價(jià)值。

Conroe Machine公司的數(shù)控程序員James Wardell與機(jī)器人技術(shù)員Jeff Buck

FANUC自動(dòng)化機(jī)器人對(duì)零件進(jìn)行裝箱和堆垛

Conroe Machine公司是一家相對(duì)年輕的企業(yè)奕污，由Murray ‘Tippy' Touchette于2000年創(chuàng)立萎羔，企業(yè)的目標(biāo)很明確：利用最先進(jìn)的制造技術(shù)生產(chǎn)零件。公司隨后迅速發(fā)展壯大碳默，員工人數(shù)已達(dá)150余名外驱，并擁有一座占地6000平方米的空調(diào)廠房。Conroe是一家通用型制造商腻窒，由于毗鄰休斯頓昵宇，因此很大一部分業(yè)務(wù)來自石油天然氣行業(yè)，主要是鉆探機(jī)械零部件生產(chǎn)儿子。該公司的長(zhǎng)期業(yè)務(wù)之一是制造井下泥漿馬達(dá)使用的推力軸承座圈瓦哎，每周會(huì)全天候生產(chǎn)數(shù)千個(gè)這類零件。

進(jìn)一步提升自動(dòng)化水平

目前Conroe公司在四臺(tái)Doosan Puma車床上進(jìn)行軸承粗加工柔逼，而以往則用這些車床同時(shí)進(jìn)行粗加工和精加工蒋譬，并且需要四名操作人員進(jìn)行操作。現(xiàn)在愉适，這些車床分為兩個(gè)單元寓蔼，由FANUC機(jī)器人裝載/卸載工件，并且只進(jìn)行粗加工操作韩艾；這些單元曾經(jīng)是該公司早期自動(dòng)化項(xiàng)目的組成部分筛六。完成精加工車削前，半成品件須先外送進(jìn)行表面硬化吭芯，使其硬度達(dá)到HRC 65通溜，深度為1.7 mm。

“我們利用這兩個(gè)單元每天穩(wěn)定生產(chǎn)800至1000個(gè)零件兰歼，也就是說每個(gè)單元每天生產(chǎn)400至500個(gè)零件溪毕，”James Wardell說道，“我們安排了一名操作人員負(fù)責(zé)將工件裝入機(jī)床并檢測(cè)工件廊擦。不過穿汽，在保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的前提下，一名操作人員最多只能檢測(cè)這些數(shù)量的工件觉浦，但我們需要更大的產(chǎn)量题束“显溃”

選擇Equator比對(duì)儀替代其他檢測(cè)方法

“對(duì)于下一步的產(chǎn)量提升，我們構(gòu)思了一種全自動(dòng)化的精加工過程着逐，其中包含自動(dòng)工件裝載崔赌、序后測(cè)量、自動(dòng)刀具補(bǔ)償耸别、工件雕刻以及成品件裝箱/堆垛功能健芭。”他補(bǔ)充道秀姐，“我們對(duì)這一系統(tǒng)的組成有了較好的規(guī)劃慈迈，但在工件測(cè)量技術(shù)、數(shù)控機(jī)床類型以及刀具補(bǔ)償軟件方面還未最終確定省有。檢測(cè)過程必須快速完成痒留，以便能夠趕上工件加工周期，這個(gè)時(shí)間最短只有98秒蠢沿。最初伸头，我們?cè)?jīng)考慮過白光激光器，因?yàn)樗臋z測(cè)速度很快舷蟀，但工件的反射效應(yīng)太強(qiáng)恤磷。我們還考慮過定制量具和車間坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。定制量具非常昂貴而且設(shè)定時(shí)要非常小心戈勾，而坐標(biāo)測(cè)量機(jī)沒有速度優(yōu)勢(shì)绷煎。在與雷尼紹開展其他項(xiàng)目的合作時(shí)，雷尼紹美國(guó)公司的地區(qū)銷售經(jīng)理Sheila Schermerhorn將Equator比對(duì)儀作為一種可行的解決方案推薦給了我們户痒』鸨希”

過程控制工具和軟件

Equator比對(duì)儀是專用量具的一種靈活、低成本替代方案赠槽。它采用比對(duì)測(cè)量的方法剃炬。具有已知測(cè)量值（通過坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)得）的標(biāo)準(zhǔn)件用于“校對(duì)”Equator比對(duì)儀，然后將所有后續(xù)測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行比對(duì)盘另。校對(duì)后的重復(fù)精度可達(dá)到0.002 mm惋探。為補(bǔ)償車間溫度變化，可隨時(shí)重新校對(duì)Equator比對(duì)儀巩荧。Equator比對(duì)儀使用SP25測(cè)頭來觸測(cè)工件和采集掃描數(shù)據(jù)，速度高達(dá)1000個(gè)點(diǎn)/秒丹伙。測(cè)針存放于內(nèi)置六端口交換架中福耐，而系統(tǒng)通過MODUS? Equator軟件進(jìn)行編程。Equator比對(duì)儀可通過按鈕輕松進(jìn)行手動(dòng)操作恼五，但在本案例中昌罩，它非常適合集成到Conroe公司的自動(dòng)化系統(tǒng)中哭懈，利用EZ-IO軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。

“2012年初茎用，我們?cè)贖artwig參加了一場(chǎng)工廠開放日活動(dòng)遣总，觀看了Equator比對(duì)儀協(xié)同Okuma的雙主軸雙龍門車床工作的現(xiàn)場(chǎng)演示，”Wardell說轨功，“其中使用的自動(dòng)化方法恰好適合我們的工件類型旭斥，此外，車床上基于Windows?的OSP雙通道控制器具有開放式架構(gòu)的PC操作平臺(tái)古涧，這對(duì)于我們自主開發(fā)自動(dòng)補(bǔ)償軟件非常重要垂券。”

Equator比對(duì)儀已成為自動(dòng)化單元的一部分

Wardell和Buck接下來組裝了一個(gè)由Okuma 2SP-250H羡滑、比對(duì)儀（單臺(tái)）菇爪、雕刻機(jī)以及FANUC M20iA六軸機(jī)器人組成的單元。生產(chǎn)過程中柒昏，首先將待加工的工件（約300個(gè)）裝入車床的雙工件傳送帶凳宙。車床的雙龍門裝載器隨后推進(jìn)主軸，并將車削后的成品件放在通向傳送系統(tǒng)的料槽上轻调，方便機(jī)器人拾取尽诀。機(jī)器人將成品件置于Equator比對(duì)儀上進(jìn)行測(cè)量，若檢測(cè)合格众攻，則將其傳送至雕刻機(jī)红集，最后對(duì)合格成品件進(jìn)行裝箱/堆垛。

“我們自主開發(fā)了刀具補(bǔ)償軟件条稍，可在OSP控制器上運(yùn)行判懒，”Wardell補(bǔ)充說，“該軟件將Equator比對(duì)儀的測(cè)量結(jié)果以CSV文件形式傳輸給車床悟惰，如果工件偏離公差刀雳，則執(zhí)行刀補(bǔ)動(dòng)作」涝”工件每側(cè)的車削深度為0.38 mm粪世，公差嚴(yán)格限定在±0.025 mm，表面粗糙度為0.5 μm黔章。工件的外徑尺寸在76.2至152.4 mm之間胁塞。“Equator可以輕松地在公差范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量压语，毫不費(fèi)力啸罢。”Wardell說胎食。

控制加工過程

“我們的外徑/內(nèi)徑是保持不變的扰才，可能會(huì)有零點(diǎn)幾的差異允懂。我們按尺寸批量加工工件，因此可最大限度地減少卡盤爪和其他刀具的更換衩匣。Equator比對(duì)儀的高測(cè)量速度使其能夠輕松趕上加工進(jìn)度蕾总。由于車間溫度控制在22.2 ℃，因此我們只需每天重新校對(duì)一次琅捏。

檢測(cè)原理和靈活的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

工件的測(cè)量方法出奇地簡(jiǎn)單生百。“我們制做了一個(gè)鋁塊午绳，中心帶有一個(gè)孔置侍，然后把它放到Equator比對(duì)儀夾具板的中心位置，”Wardell解釋說拦焚，“我們用它來確定中心和設(shè)定坐標(biāo)系瘫骏。每個(gè)工件都放在鋁塊的中心。我們通過觸碰找到工件的中心荣吻，然后對(duì)其他部分進(jìn)行表面掃描哭夺。我們?cè)O(shè)計(jì)的測(cè)量過程在操作時(shí)不需要更換工件夾具或測(cè)針。機(jī)器人通過Equator比對(duì)儀上的EZ-IO自動(dòng)化軟件押辽，選擇針對(duì)每種工件運(yùn)行的測(cè)量程序卷撞。我們知道必須對(duì)哪些關(guān)鍵特征進(jìn)行測(cè)量，從而確保工件在公差范圍內(nèi)饵忙⊙挝模”

測(cè)量/分揀使用過的零件

車削加工單元目前每天可生產(chǎn)約600至700個(gè)成品件，因此岖疲，與以前需要兩個(gè)單元相比咏摔，現(xiàn)在只需一個(gè)單元即可，這為開發(fā)后續(xù)項(xiàng)目提供了可能 — 為客戶開發(fā)零件分揀單元极阴。根據(jù)Touchette的設(shè)想昙百，Wardell和Buck正在開發(fā)一種對(duì)使用過的泥漿馬達(dá)推力軸承座圈進(jìn)行測(cè)量和分揀的單元。

在油田機(jī)械檢修車間內(nèi)碟狞，使用過的馬達(dá)經(jīng)拆解和翻新后啄枕，可重新使用∽逦郑“過去频祝，客戶通過目測(cè)方法檢查使用過的座圈，以判定零件是否能夠再次利用脆淹；他們知道這種方法會(huì)導(dǎo)致白白扔掉不少好零件智润，也就是說把錢給扔掉了，”Wardell說未辆，“我們希望為他們提供一種即插即用型的測(cè)量和分揀系統(tǒng)窟绷，這個(gè)系統(tǒng)可以不依賴于人為的主觀判斷，從而回收更多還可重新利用的座圈咐柜〖骝冢”

在本文采寫期間，Buck和Wardell仍在開發(fā)這一新單元拙友，它由兩臺(tái)Equator比對(duì)儀为狸、一臺(tái)FANUC LRMate 200iC六軸機(jī)器人、一臺(tái)小型多道傳送系統(tǒng)遗契、一套FANUC紅外影像系統(tǒng)和一套用于機(jī)器人末端執(zhí)行器的ATI快速換刀裝置組成臭膊。影像系統(tǒng)將待測(cè)零件的編號(hào)以及需要運(yùn)行的測(cè)量程序告知Equator比對(duì)儀。測(cè)量后膊编，可重新利用的零件被放置在相應(yīng)的傳送帶上栏赋，而報(bào)廢的零件則放置在廢品傳送帶上。

“我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)可以用卡車運(yùn)輸尸钢，而且非常易于工人操作 — 他們只要打開電源仙衩，把零件裝到傳送帶上就可以了，”Buck說熔厌。

“在我們的加工單元中篇挡，沒有任何其他車間量具在經(jīng)濟(jì)效益方面能與Equator比對(duì)儀相媲美，”Wardell補(bǔ)充說誉煎，“我們希望通過向客戶推廣集成式單元报葬，為整個(gè)公司在這一業(yè)務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展開辟一條新的途徑⊥幢幔”

關(guān)于雷尼紹

英國(guó)雷尼紹公司于1994年在北京開設(shè)了第一個(gè)辦事處挺久，并于2000年在上海設(shè)立了辦事處。目前渊季，在中國(guó)共設(shè)有三個(gè)分公司和八個(gè)辦事處朋蔫，員工100余人。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化却汉、坐標(biāo)測(cè)量驯妄、快速成型制造、比對(duì)測(cè)量合砂、拉曼光譜分析青扔、機(jī)器校準(zhǔn)、位置反饋翩伪、形狀記憶合金微猖、大尺寸范圍測(cè)繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域。雷尼紹集團(tuán)目前在32個(gè)國(guó)家或地區(qū)設(shè)有分支機(jī)構(gòu)凛剥，員工逾3,300人侠仇。

欲了解詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問雷尼紹產(chǎn)品頁面：

快速成型制造 - (暫不可見)/additive

激光干涉儀與球桿儀 - (暫不可見)/calibration

比對(duì)儀 - (暫不可見)/gauging

位置編碼器 - (暫不可見)/encoders

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)頭 - (暫不可見)/cmm

機(jī)床測(cè)頭- (暫不可見)/MTP

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