在车间升级旋转转移机器

在旧电视剧“六百万美元的人”中，介绍对此有所作为，“我们有技术......我们可以让他更好，更强，更快。”它类似于这种方法超科科技机械（Cuyahoga Falls，俄亥俄州）采用升级机床 - 特别是大型旋转转移机器 - 但少赚钱。

“我们参加升级项目的目标，”副总裁Bob Hagarty说：“恢复候选机床的优于新条件。我们的目标是提高现有的生产效率，目前的控制和驱动器现已成为可能。此外，通过使用商业电子产品而不是专有的OEM控制和驱动器，商店可以显着减少或推迟其维护成本，停机时间和控制过时。“

Ultra Tech最近完成了一个关键OEM制造商的旋转转移升级项目，该项目是本文的重点。由于与OEM的保密协议，我们仅限于仿制工程，但这对于了解超技术能力和竞争优势，可以在升级这类机床时。

抓住机会

大规模生产领域——一级汽车、液压、消费品、工业配件、阀门、气动等——长期以来都依赖于旋转转移技术进行大规模生产。这些是大的，多工位旋转与刻度盘型或加工中心型工作站。

在20世纪90年代，这些机床的许多数控版本被购买，以取代以前的液压和机械一代。

常见的是，机床制造商在很大程度上使用了专有的CNC技术，编程和伺服技术，因为这些机器的多轴复杂性需要它。此时没有单一的搁板CNC可以处理操作运行这些机器所需的65-70轴所需的通道。像“六百万美元的人”一样，我们现在有这项技术。

自经济已经放缓以来，一些跑这些大型旋转型旋转的合同商店正在使用时间升级电子设备。当经济转化时，他们正在努力提高生产力，灵活性和自动化在更具竞争力的地位。在大多数情况下，这些机器上的铁很好，但电子产品
过时了。

一些问题在于，重建或升级这些机器可以涉及将机器发送回欧洲的OEM，或任何原籍国。在不使用机器的情况下，这可能代表5到6个月的周转。

Ultra Tech的替代方案是将此停机时间减少到6到8周，同时对客户的车间楼层进行完整升级。作为自定义机床构建器和自动化集成商，该公司了解最大限度地减少对大批量生产的生产中断。

获得这个项目

该项目始于超技术客户，该客户有兴趣将现有机器人更换为两个现有的旋转转移机器，以加快零件负载/卸载。Ultra Tech是一个授权的Fanuc机器人系统集成商。

“商店面临的决定是选择相对安全的道路，使用OEM或承担风险的第三方，如我们。哈加蒂说。“请记住，这些都是大型、复杂的机器，一个新机器的售价在300万至500万美元之间，而且商店有多台机器，所以这个决定不是小事。为了缩短谈判时间，他们和我们一起去了。”

这次升级的候选设备是14工位旋转传送机，它是水平耳轴式的，通过上、下和前加工单元来加工工件的两端。大多数主轴单位是单轴，但一些可能是双轴或三轴单位用于轮廓。这些机器的工作立方体是4英寸乘4英寸。原来的机器由两个集成的机器人处理程序来维护，Ultra Tech在升级时将其缩减为一个发那科机器人，同时仍然保持周期时间。

Ultra Tech将带到该表的一些掘金包括安装非专有控制和伺服驱动系统，而不是OEM可用的单个控制选择。从标准控制系统中选择的能力，以及较持续的升级，允许保证12年的可维护性。

但是商店决定与本地第三方集成商合作的驱动因素是显著减少了在车间的停机时间。在第一次机器升级的情况下，停机时间为8周。第二台机器仅离线6周。此外，拥有国内资源，包括服务、工程和项目管理，确保客户持续获得这些资源。

超越重建

One of the first hurdles to overcome with the customer was to explain the current state-of-the-art control and drive technology and that not only can it replicate the performance of the old CNC technology, but it brings much more capability to the machine’s operation than before. “When these machines were built 10 to 15 years ago,” Mr. Hagarty says, “no standard control could handle the number of axes and programs that needed to run the machine tool. Because Ultra Tech builds its own large rotary transfer machines and has experience using the latest standard CNC and drives on its own equipment, the fact that it works and works well was less of a leap of faith for the customer.”

这种第一手的经验还允许对原有控件所不能提供的灵活性进行改进。例如，升级允许独立打开fixture，这使得设置比旧的全有或全无命令容易得多。

在跟踪旋转木马周围的一部分时，新技术使操作员能够关闭
夹具与否并关闭站或不关闭 - 无法在升级之前完成。所以，如果一个人
夹具落在旧系统上，整机必须关闭，因为机器不会削弱空气。

哈格蒂先生解释说:“旋转机械加工是进步的。”“2号站钻孔，3号站令;所以如果2号站没有完成它的操作并索引到3号站，3号站就会崩溃。升级后，如果2号站没有完成运行，3号站将不运行，零件将被自动拒收。”

为实现这一目标，每个站使用32个“状态位”来建立零件发生的内容。“我们现在可以在机器中放置更多的大脑，”Hagarty先生说。

随着故障的车站或夹具关闭，所有后续站都会忽略它，而机器可以继续运行 - 在项目机器-13中的14个固定装置中。当夹具或站回到在线时，不完整的部分或部件可以重新运行而不是报废。

执行大的变化

每个客户的旋转转移机器运行30多个离散程序。客户使用房屋开发的软件包编程其原始设备Allen Bradley 8600控制。因为它们正在制作零件的家庭，所以只需要使用用于A / B控制的M和G码来编写机器的功能。

“我们的一部分合同是重写客户现有的参数转换软件或写自己的转换软件，将客户的旧程序转换为西门子语言，”Hagarty先生说。“所以，我们编写了一个单独的程序，该程序将从旧控件中获取30多个零件程序的输出，并自动将它们转换为西门子代码。我们没有触及客户的原始程序。现在客户能够达到一个按钮，进行转换，它会自动将程序，通过以太网下载到西门子控制中。“

所有这些额外的灵活性都对设置产生了影响。在这些旋转方面制作的许多部件使用相同的工具。在升级之前，从一个部分更改为另一个部件将程序下载到每个站，并更改所有工具（即使新零件使用它）以重置所有刀具点。

现在，有了新的编程系统，客户可以保留机器中相同的工具，只更换少数不同的工具。刻度盘周围的每个工位都单独显示在CNC上，所以只需要为新工作更换工位就需要设置。

Ultra Tech取代了客户的旧工具预设软件。新软件可以脱机捕获工具偏移数据并直接将其下载到西门子控制中。要运行新作业，操作员简单地触摸工具，其余部分会自动设置为该数据。

例如，机器上的30多个主轴中，只有16个在运行与前一个部分不同的操作。其他16个主轴的工具是单独留下的。在旧的系统中，所有这些都必须参加，这大大减少了安装时间。

推信封

除了作为主控的西门子840D外，还需要四个单独的cnc来升级这些复杂的机器。哈格蒂说:“在西门子，通过一个控制站连接四个cnc并不常见。”他们让它无缝地工作。这些是独立的控件，每个控件都有一个操作范围，但是当一个控件移交给另一个控件时，它对操作人员来说是透明的。对于操作员来说，840D的界面就像普通的CNC一样。”

控制限制不是它可以处理的轴的数量，而是所需的程序数量。每个CNC能够处理20个轴，但在给定的控制上仅提供十个程序输出通道。由于客户需要随机访问30-Plus驻留程序，因此需要四个CNC。

压缩时间

升级的总建筑时间为38周，以便在客户的地板上生产。然而，通过在Ultra Tech的设施中使用细胞仿真，客户的生产仅在剩余机器上的1和6周内受到8周的影响。

“我们能够在离开我们的商店之前委托整个项目，”Hagarty先生说。“我们从客户所需的唯一购物时间是新的CNC和驱动器的旧和安装的物理删除以及拆除原件的两个机器人和安装单个FANUC。由于我们设施的模拟工作，实际安装实际上是即插即用。“

模拟包括构造架子以保持主轴驱动电机和轴伺服电机。所有电机都连接到电子柜，占据四CNC和运动控制卡。

使用客户提供的零件程序，Ultra Tech能够在每个部件程序中模拟和证明每个站的角色，实际上，远程运行公司的设施。

一些升级考虑因素

HAGARTY先生估计，大型数控旋转转移机器（如他的项目机器）安装的基础大约是1,000个单位。这些大部分都在20世纪90年代末到后期销售，并且在10年加上的年龄加上，是升级的候选人。

结果超技术客户已实现的是设置时间减少。从电气问题的未安排停机时间已经从大约25％到零点到零。

Mr. Hagarty says, “The question that shops running this class of machine tool should ask themselves is, ‘Is a brand new machine going to get me half the cycle time or three-fourths the cycle time of my old machine?’ Speeds, feeds and fixturing dictate that. We don’t see new rotary transfer machines cutting parts much faster than the old machines. Savings are being found in shorter setups, scrap reduction and production flexibility, for which we can electrically upgrade an older machine at about 25 percent of the cost of a new machine.” 