小型自动化|生产加工

这家商店采用了这种灵活的机器管理机器人系统，它可以握住夹着零件的虎钳，而不是实际的零件。这样，只需要一个夹具，新的工作不需要重新编程。图源:Lang Technik

当西蒙·奥雷斯科维奇建立他的Zelos Zerspanung在2017年的机械车间，他知道自动化将是成功的关键。总经理的目标是利用快速更换工件夹具和机器人机器，为高混合/小批量工作建立有效的流程。为了实现这一目标，他必须确定自动化技术的类型，使他位于德国贝森巴赫(Bessenbach)的初创工厂能够加工各种各样的零件。

奥雷斯科维奇认为，一些机器人管理的解决方案可能会让小型招工店望而生畏。这可能会导致他们推迟向自动化制造的过渡，因为他们认为他们需要投资于复杂、昂贵、特定于流程的系统，这些系统依赖于训练有素的专家。“那不是真的，”他说。“你需要自动化你的车间来保持竞争力，但你可以从小规模开始，并根据未来的需求调整你的自动化水平。”

这在德国等高工资国家尤为重要。在小型自动化起步阶段，奥瑞斯科维奇首次实现了快速更换工件夹具技术，以加快安装速度。在那之后，他为他的一个三轴加工中心增加了一个机器人装载机和托盘池系统。这使得新的作业可以离线设置并安装在托盘池中，同时机器继续切割另一个部件，最大限度地延长主轴正常运行时间。接下来，他为两台机器集成了机器人系统。在这两台机器中，机器人握住的不是零件本身，而是标准尺寸的钳子，钳子上的零件位于机器附近的手推车上。这样，只需要一个夹持器来加载各种类型的零件。这种类型的自动化使车间能够专注于不超过拳头大小的零件(占其业务的80%)，同时提供了高效处理10到1000件批量大小的灵活性。

第一个:快速更换工作夹具

开店之前，奥雷斯科维奇在他父亲的制造公司工作，积累了机械加工和制造经验，自动化缝纫系统公司它也位于贝森巴赫。他的Zelos为他父亲的公司生产机械零件，但也为一般工程、机床、舞台建筑和铁路行业生产。

Zelos机器近80%的零件都只有拳头大小或更小。这影响了它决定将哪种类型的机器人自动化集成到其车间中。

在自动化缝纫系统公司工作期间，奥雷斯科维奇熟悉了位于德国荷尔兹梅登的Lang Technik公司的快速更换工件夹具。(该公司的美国分部是朗Technovation位于威斯康辛州哈特兰。)他说，这促使他为他的车间购买了Lang零点夹紧系统和Makro-Grip 5轴虎钳，以加快设置速度，并提供高工艺可靠性和可重复性。

零点系统使用一个接口板，安装到机器表，以实现快速连接设备，如Makro-Grip虎钳到可重复的位置。夹紧螺栓安装在设备的底部，如虎钳安装到板的接收器。

虎钳上的“齿”与使用20吨冲压机生产的零件底部的压痕相匹配。这就是为什么该设备可以提供高夹紧力，即使它只抓住一小部分。

macro - grip虎钳的握把部分空白在一个非常规的方式。一台重达20吨的冲压机被用来沿着坯料底部挤压坯料的两侧，并使用“齿”在坯料上制造多个压痕。然后将坯料安装在虎钳中，虎钳具有配合压痕轮廓的钳口。这种配合的连接据说提供了高的保持力，即使虎钳只抓住了一小部分的空白。在加工过程中，它还提供了充分的接触零件的五个面。加工完成后，压痕被磨掉。

这是类似的工作持有技术，其中一个燕尾被加工成一个空白的底部，空白是安装在虎钳配合燕尾轮廓。然而，需要一个机床来创建燕尾轮廓，而凹痕为Makro-Grip创建使用紧凑的冲压机。

下一个:机器人装载，托盘池

Lang提供了支持，帮助选择有意义的自动化工艺，考虑到Oreskovic车间的规模和主要将加工的部件。Lang销售经理Guiseppe Semeraro表示:“自动化通常与大批量生产有关，但在作业车间实现小批量、高混合部件的自动化也有好处。”“一旦你对商店的需求有了更深入的了解，你通常可以通过简单、负担得起和可改造的自动化解决方案来提高生产率，包括机器人。”

Lang Eco-Compact 20个工件码垛和搬运系统是安装在Zelos的第一个机器人装载自动化系统。这个系统，被添加到商店的DMG森Milltap 700三轴加工中心，设有20个托盘站，每个托盘站的容量为40公斤。托盘池使车间能够在机器运行时设置和排队作业。每个托盘设有零点夹紧可重复定位。

最后:机器人装夹虎钳零件

Lang Robotrex是安装在Zelos的第二个机器人装载系统。事实上，该店购买了两个-一个是三轴的DMG MORI Ecomill 1100机器，一个是五轴的Ecomill 50机器。

根据零件大小，自动化台车可存储多达42个虎钳。Lang的Robotrex系统可选配4个手推车，这意味着存储容量可以增加到168个。

Robotrex安装在机器前部的一个外壳内，容量为12公斤发那科机器人。每个零件坯料都夹在自己的Makro-Grip虎钳中，这些虎钳一排排安装在一个手推车上，该手推车被送到Robotrex(该系统可以容纳多达四个手推车)。虎钳的垂直方向使多个虎钳安装在紧凑的小车上。每个手推车可以容纳30个最大零件尺寸为120 × 120 × 100毫米的虎钳，或42个最大零件尺寸为120 × 100 × 70毫米的虎钳(这些尺寸属于Oreskovic希望他的商店主要关注的零件类型的范围)。虎钳安装在机器的零点夹紧系统。

“这个系统消除了机器人和抓手的恐惧。”

由于机器人从手推车中挑选普通的虎钳，而不是不同大小或形状的零件，因此只需要一种夹具类型，并且不需要适应新工作所需的新夹具。“这个系统的美妙之处在于，它消除了机器人和抓手的恐惧，”奥雷斯科维奇解释道。“机器人抓住零件来供给机器的系统可能是批量生产的有效解决方案，但像我们这样的商店需要最简单的自动化解决方案，而不用担心零件更换时机器人重新编程。”

奥雷斯科维奇说，Robotrex系统最吸引人的特点是它几乎与任何机床兼容，并且可以改装到没有空气或液压供应的机器上，而传统自动化系统通常需要空气或液压供应。“机器人通过一个m码与机床通信，从而触发装卸循环，”Oreskovic解释道。装载是通过机门或增加到机器的侧窗完成的。当需要时，Lang在Robotrex安装期间添加侧窗口。Lang还将机器人连接到机器上，并根据当时使用的虎钳对机器人进行编程。

Oreskovic还欣赏相对较低的价格点和紧凑的设计，只需要1.70米乘2.20米的地板空间。此外，自动化使机器操作员可以在下一个订单上工作，在虎钳上设置新工作，并使用冲压机准备新的工件毛坯。他承认，他担心机器在无人看管的情况下运行一夜。然而，当问题出现时，DMG MORI Messenger机器监控系统会发出警报，并且在加工过程中使用机器探针来测量刀具。雷斯科维奇说，这提高了加工精度，减少了废品和返工。此外，他和他的团队可以通过智能手机随时监控机器的状态。也就是说，对于公差非常小的零件，车间可能会将工作分成两班，即在夜间无人值守的情况下进行粗加工，在白天由操作员监控过程进行精加工。

Oreskovic表示，该店在自动化方面的投资已经收到了回报，使其能够实现每天长达20小时的主轴正常运行时间。“我们还可以灵活安排即将到来的临时订单，让机器熄灯运行，周末也可以无人值守，所以我们有一些空闲时间给家人，即使是一个小团队。”