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转向节智能制造解决方案 | 智能制造选项

面临的挑战:
来自海克斯康的解决方案:

转向节智能制造解决方案

检测难点

•工件种类繁多 :转向节零部件种类繁多、数量大,无法实现有效的测量管理

•批量生产,检测节拍高:由于自动化批量生产,因此对检测节拍也提出了很高的要求,自动化在线测量才能适应生产节拍

•缺少灵活的检测方案 :依据不同的工艺过程,需要准确匹配全检与关键尺寸检测等多种合适的检测方式

•工件不能自动识别 :人工识别工件、判定检测程序,对人员要求高,存在出错风险 

•检测设备利用率低 :传统检测主要针对班次的首末件进行抽检,测量设备利用率低

•人工成本高,误差大 :工件搬运、上下料、装夹、调用检测程序,均需要人工操作,劳动强度大,检测效率低,且人为误差大

•测量报告格式单一 :测量报告格式单一,无法满足企业定制化的需求,后期处理优化困难

•数据信息管理缺失 :检测数据及检测人员信息无法有效存储,不能准确追溯

•“信息孤岛” :设计、制造及检测数据无法进行统一的有效分析,实现生产制造过程的闭环及质量监控,进而实现企业的综合质量管理系统。

A.方案用途 

【适用行业】汽车行业

【适用零部件】铸造转向节

【检测项目】机加工后铸造转向节的螺栓孔位置度、同心度、轴孔直径、中心轴直径、垂直度等

【系统功能】自动周转、自动上下料、自动识别、自动装夹、自动测量、自动分拣、数据自动存储及统计分析、智能显示设备状态及报告展示

【方案优势】从无到有、高柔性、自动识别工件信息、高检测节拍,提高检测效率、提高设备检测利用率、定制化报告、定制化UI、智能信息管理。

B.方案布局

 

转向节智能制造方案布局图

 

转向节智能检测中心布局图

C.方案流程 

D.方案组成

a)智能自动化控制总成 

与智能自动化管理系统进行实时通讯,提供测量设备、导轨、机器人等实时状态及工件的实时到位信息;

与生产线进行通讯,采用MODBUS TCP或PROFINET通信协议;

采用独立的西门子PLC控制系统,对测量机、导轨、机器人等进行独立的控制;

具有高安全等级,可将各部件状态信息及报警信息实时输出;

通过状态信号灯显示自动化系统的状态,包括:测量机状态(运行、暂停、声光报警、空闲、结果OK、结果NG),自动化系统状态(运行中、自动、手动、报警,调试)等状态,用户可自定义信号灯代表的状态。

b)智能自动化管理系统

任务管理模块 

与智能自动化控制总成进行实时通讯,实现整套系统的任务管理;

与其他软件模块进行交互通讯,获取数据及状态;

汇总所有设备的测量数据及状态。

自动测量管理模块 

接收任务通讯模块下达的测量任务,根据工件类型自动调用测量程序;

将测量结果及测量状态汇总上传到任务管理模块。

c)智能信息处理系统 

数据处理模块 

对测量结果进行自动判定;

测量结果可按照客户要求自动分类保存到数据库中。

数据统计分析软件

提供制造和生产各阶段质量数据评估的集成解决方案。通过结构化的图、表和统计分析提供可视化的过程行为和对过程的“正确透视”;并实时监控生产过程质量状态及对生产过程能力进行有效分析。

支持用户在生产过程或实验室中对质量进行评价和评估任务。涵盖标准的统计过程控制、在线监测、在线可视化及报警等功能;

评价和报告所有采集的数据;

监控所有零件特征及刀具状况。

刀具补偿模块

刀具磨损在线监测是自动化加工过程中的关键技术。由于机床加工过程较为复杂,为了实时监测刀具的磨损状态,可自动分析计算零件和刀具的尺寸及形位公差值,通过调整刀具参数,对由于刀具磨损、热形变、机器漂移等引起的综合误差进行有效补偿,实现误差闭环补偿的精准加工。

集成机床通用通讯模块,能够兼容大部分主流机床控制系统。

d)智能识别系统 

在制造环境中,智能识别系统有助于减少成本、增加产出、提高产品质量并符合工业规定。

二维码识别系统 

条形码和二维码是可供机器读取的标志,扫码装置可识别工件身份信息,实时收集数据以及保存历史数据(追踪)。

捕捉和读取这些数据,可以用于自动化操作、质量控制,节省时间、财力和人力。

e)自动装夹柔性系统 

每台测量设备均配置一套自动柔性夹具,支持多达4种工件的定位、夹紧。

高柔性,实现所有类型、尺寸转向节的自动定位夹紧,一次装夹后可完成所有测量特征的测量;

在自动线调试或维护时,自动夹具可手动进行操作。

f)检测专机 

海克斯康产业集团最新一代全能型移动桥式测量机,并具有高度的可扩展性。联合世界知名工业设计公司宾尼法利纳,集成了众多创新型技术,创造速度与精度新的巅峰。

Scan Pilot是新一代扫描领航技术,集成的硬件算法提供更高的运动控制能力。在进行未知轮廓、复杂几何形状和突变表面的高性能扫描时,具有卓越表现;

Fly 2技术:新一代飞行控制技术,优化测量路径,大幅减少测量过程中的暂留和空闲时间,大大提升生产效率;

ECO Mode,当测量设备空闲时实现自动断电,这种绿色模式减少了机器的运行成本,同时保证了环境的可持久性;

先进的结构性温度补偿,使得测量设备可在16~26°C温度范围内保持高精度,若选配SF(shopfloor)选项,可为测量设备提供全外罩防护,并将测量温度范围拓展到15-30℃。

g)智能周转系统 

搬运机器人系统 

采用FANUC 6轴机器搬运人,在工序间上下料位、缓存料位、翻转工位、读码工位、多台测量设备之间, 根据任务管理调度,进行物料转运。

机器人导轨 

带动搬运机器人往返于各工位之间,采用全钢结构设计制作,它与搬运机器人组合成一个灵活柔性的智能上下料系统。

系统稳定性强,可以满足高速运行,大大提高系统效率:

导轨基座结构强度高,承载能力强;

导轨系统可以直接与机器人集成,直接作为机器人第七轴使用。

自动分拣系统 

自动分拣合格品与不合格品,传输至不同料线。

h)智能监控显示系统

状态信号灯

状态信号灯将多色LED信号灯集成于检测设备上或方案安全围栏上,使得操作员在远距离外也可轻松掌控机器运行状态及工件测量状态,如超差警报、碰撞警报等。方便用户在车间现场更好的调配时间与资源,智能化地提升生产效率。

i)智能安全防护系统 

恒温机罩

主体结构采用防火等级B1级的聚氨酯保温板保温材料、铝合金框架和透明玻璃,外观美观,且便于观察内部设备状态;

机罩系统配合工业空调,提供满足测量机使用的恒温环境;

配置自动升降门窗,以供机器人完成上下料。

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