旋转转移机上的监测工具

米切尔和斯科特(印第安纳波利斯，印第安纳州)是米切尔集团的一个分支，是一家精密加工公司，专门从事复杂的机械部件和装配柴油发动机。该公司一直在寻找更好、更高效、更划算的方法来生产客户的零部件，以保持竞争力。

该公司过去在不同的生产机器上对柴油发动机部件进行了几次加工。在Acme-Gridley多轴上下料，转移到Brown & Sharpe加工零件后端，移动到钻床进行跨孔钻孔，然后转移到拉床进行槽拉削。坚固的热处理部件在其内部热处理能力，并最终研磨它，以满足要求的尺寸和光洁度要求。

为了提高加工效率，mitchell & Scott将工作转移到Rismatic旋转转移机，将所有早期操作整合到一台机器上。此举大大节省了安装、人工、搬运和库存成本。虽然搬到Rismatic解决了很多问题，但也引发了另一个问题:工具经常会坏掉，每次有一个坏掉，操作员就得停下来更换。

该公司的制造工程师Jim Byrum解释说:“这个部件需要用小直径钻头钻深孔。”“我们说的是洞的深度是直径的10倍、15倍，有时是20倍。我们每班要弄坏多达十个钻头。每次发生这种情况，操作员就得更换坏掉的钻头，把坏掉的零件从好的零件中分离出来——在某些情况下，坏掉的钻头可能会嵌入其中一个零件——然后让机器重新投入生产。常规工作大约需要5分钟，所以由于工具损坏，我们每班损失了将近一个小时的生产时间。这台机器装有一个坏了的工具探测器，所以我们知道钻头什么时候坏了，但不知道为什么。我们能做的最好的事情就是做出调整，然后期待改进。”

为了进一步改进工艺，该公司还开始在一台重建的旋转转移机器上运行这项工作Hydromat它配备了Techna-Check工具监控系统Techna-Tool Inc .)(一起,威斯康辛州)。与安装在Rismatic上的刀具破损监测仪不同，该监测系统是非接触式系统，监测驱动刀具的主轴电机的电耗。与Rismatic上的工具监控系统一样，该系统可以检测出损坏或丢失的工具。然而，它也能检测到工具钝化和需要额外扭矩时的功耗增加。因此，该系统可用于监测工具磨损情况，允许在磨损的工具破裂和对井眼质量产生不利影响之前更换工具。

这个系统是如何运作的?一旦激活，一个内置的“教”功能，使系统学习的功率配置的“好”工具。同时，它会自动设定参数来监控空载功率(工具正在旋转但尚未切割)和缺失、磨损和损坏的工具。操作人员可以使用系统自带的软件随时调整参数。

该系统的监控模块有一个整体屏幕，或连接到笔记本电脑，显示刀具切割所用的准确功率。所附图表中显示的图像近似于屏幕上显示的实时图像。当刀具变钝，功率曲线达到“磨损”极限时，监视器上就会出现红色“磨损”故障，旋转传送机就会关闭。(该公司还在机器的悬挂控制面板上显示了一条“钝器”信息。)类似地，如果工具断裂或主轴即将崩溃，就会产生瞬时能量峰值，触发“断裂”故障并关闭机器。如果操作员删除穿或破碎的工具,但是忘记把它换成一个新工具,感官系统,使用主轴能量低于所需“好工具”形象和触发“失踪”的错,再次关闭机器之前丢失的工具可能导致下游站的问题。

虽然Techna-Check是一种生产监控工具，但mitchell & Scott也将其用作安装工具。工厂经理Jim mitchell解释说:“当我们在Hydromat上设置作业时，我们使用该系统来启动钻机。“使用显示器，我们可以根据主轴电机上的负载变化设置进给量、啄次数、啄深度等。通过显示，我们可以看到很小的设置更改对工具加载的影响。我们可以在第一次就做好设置，而不必担心生产后的调整。”

工具监控系统非常适合公司不断改进的需求。米切尔指出:“我们不必定期更换坏掉的钻头，而是在钻头磨损到一定程度时将其取出。”“我们可以对磨损的工具进行多次重新研磨和重用，最大化其使用寿命。

米切尔说，因为技术人员可以“看到”在加工周期的不同阶段施加在刀具上的载荷，他们可以经常调整过程，以减少刀具上的应力。“这不仅降低了工具损坏的可能性，还允许工具在变钝前运行更长时间。这增加了机器的正常运行时间。与没有工具监控的机器相比，配备工具监控系统的Hydromat作业的正常运行时间提高了15%。”

当该公司开始在Hydromat上运行该部件时，它也能够减少其循环时间。米切尔解释说:“从本质上讲，孔的直径和深度决定了这部分的循环时间。“Hydromat上的工具监测系统允许我们调整进给速率，这样我们就可以在两台钻机上完成需要在另一台钻机上完成的工作。”他们不仅在钻孔时少了一个工位，而且也快了整整一秒。这意味着总循环时间减少了1秒，这对于旋转转移机来说是一个显著的节省。

米切尔指出:“我们已经从一种情况，在生产5000个钻头时，我们必须关闭机器5到8次来更换坏的钻头，到一种情况，在过去两天里，我们生产了8000个没有坏的钻头。”“由于收到钝的工具信号，机器停止了两次，但我们只是用一个重新磨尖的钻头更换了钝的钻头，然后重新开始工作。”

当钻头断裂时，总有可能钻头的尖端嵌入到零件中。米切尔解释说:“因为零件还在机器里，操作员必须跟着零件，在它离开机器时抓住它，把它从好的零件中分离出来。”然而，操作员可能无法捕捉到坏的部分，导致它无法到达客户，造成灾难性的后果。例如，这个部件可能是一个发动机部件，由于钻头破损，缺少了一个关键的油通道。如果不能为运动部件提供所需的润滑，可能会导致发动机过早故障。他补充道:“正如我们在工具监控系统中所做的那样，为了避免钻头断裂，我们增加了一种额外的措施，以确保只有质量好的部件才能到达客户手中。”

mitchell & Scott在Techna-Check系统方面的经验是如此积极，以至于该公司正在考虑购买一个额外的系统，至少用于另一台旋转传送机。mitchell先生报告说，节省的机器正常运行时间和工具更换成本远远超过了系统的成本。虽然该系统主要用于工具监控，但Byrum先生补充说，它可以用于分析车间中任何带有电机的机器的性能。“你可以在冷却剂泵上使用它来确定过滤器何时变脏，或者在芯片输送机上使用它来保护其电机免受过载情况。应用是无穷无尽的。我希望看到这个系统安装在车间里的每一个电机上。