第十二屆中國國際機床展覽會在北京順利舉行,此次展會參展制造商眾多,很多國內機床制造商都展示了各自特色的五軸及專機產品,代表著制造技術水平與我廠水平正在逐步拉近,尤其是國家重大專項資金的使用更加推進了國內制造業的迅速發展;而國外進口機床也出現了同種型號機床反復展覽的現象,這可能是反復展覽的機床確實有著廣泛的銷售前景,值得我們借鑒。亦可能是新結構機床的誕生滯留在了瓶頸位置,目前只能通過高速切削、組合加工機床來實現提高生產效率的效果。因此,很多制造商將加工自動線的組建作為提高生產效率的新銷售增長點。
在此次展會中,展示的自動線形式囊括了機內機械手、框架機械手及關節機器人。據了解,自動線在日本的機械化加工及裝配的應用最為廣泛,組線技術非常成熟,經驗豐富;其次為全球較大規模的汽車制造商對自動線的應用。而目前我國機械制造行業對自動線的應用還普遍局限在單件、大批量、工序單一等零件的粗加工及半精加工上。而此次展會展出的許多進口自動線也正是看準了這類市場,推出了性能穩定的針對工序簡單零件的加工自動線。此類自動線加工邏輯關系簡單,故障率低,編程方便。如日本村田的MW120機床及日本TAKISAWA的TT-1600G機床,此類機床的主軸、刀架對稱布局,非常有利于單件、正反兩面盤類件的加工,同時將翻轉機構與手爪安裝在機床上方,極大地降低了機床的占地面積。此機床配置簡單的刀具破損檢測功能,通過加工時機床電流的變化來確定換刀時間,此方法會降低批量加工工件的CPK值,主要用于零件的粗加工及半精加工。同時機床配置了單個零件取出機構,可用于隨時將零件取出并進行人工檢測。另外,對于機械手抓取過程,可能會出現抓取不到位而導致的零件掉落于排屑器中,零件可能需要進行返修。
而對于工序簡單零件的半精加工及精加工,森精機推出了NLX2500數控車床,此機床提供工件加工后單一工步外圓及內孔的在線檢測,并將結果反饋給機床,通過系統自動刀補來對加工參數進行修正,達到CPK值1.67以上。國內的零件在線檢測設備做的相對粗糙,會出現誤判等現象,還需進一步研究零件是否返修等情況。
今年展會中,國內一些數控機床生產廠家也展示了各自的組線能力。比較突出的有大連機床的DXGT-001缸套自動生產線。此線完成缸套從毛坯到成品的全部加工內容。機床由大連機床生產的數控臥式車床、單臂鏜床及桁磨機床完成。采用框架機械手串聯組線的方式實現了高效的自動化生產。組線機床為三臺DL20MST數控臥車、一臺鏜床、一臺DL25M數控臥車及1臺桁磨機床。
北一大隈也推出了一款機內機械手集成在LCR-270機床上。機床展示的加工件相對簡單,但是細節考慮非常周到,值得我們借鑒。防護觀察門與機械手抓料門分開的設計降低了加工時的危險同時防止鐵屑在開關門時帶出機床。其主軸吹氣裝置為大孔徑不銹鋼管,同時配置蓄氣瓶,保證高壓吹屑的同時,也防止突然斷電導致機械手爪上的工件掉落而碰傷工件。
國內新的框架機械手制造廠家要數浙江金石機器人制造有限公司。此公司生產的機械手串聯方式組線,與浙江日發一臺數控臥式車床、一臺立式加工中心配合使用,加工汽車輪轂內圈法蘭盤。
沈一車床展示的ETC3635u自動上下料數控車床為機床自動上下料提供了一種新的設計理念,用相對較小的空間完成了工件上下料,適合不需調頭的工件加工,上下料節拍相對框架機械手較短。
展會中的關節機器人使用相對直觀,主要供應商有日本三菱、不二越、FANUC、德國KUKA、深圳新松、首鋼莫托曼等。
通過近期對一些零件組線的了解,得知不是所有小規格零件都適合自動線加工,適合加工的零件必須滿足毛坯余量穩定;機床夾具有機械手通過的夾持空間并且卡盤間隙足夠大;并且零件外形是適宜擺放的盤類、軸類零件。組線時,需注意以下方面:①手爪在抓取工件時可能出現抓取不牢固現象,需編程二次抓取。②工件如A、B面平行要求嚴格時,卡盤需增加氣密檢測裝置,手爪可進行二次裝料。③如用戶對工件CPK值要求較高,需增加工件在線測量裝置,同時將與理論數值的差值補償到系統中。④如自動線無自動檢測裝置,機械手需具有丟料功能,并有料滿提醒裝置。⑤需增加主軸環噴功能,將卡爪及工件上的切削吹落,以防檢測零件被誤判為不合格品。⑥蓄氣瓶的應用。⑦機械手工作區域必須增加防護欄柵,具有開門機械手運動停止功能,以便保證人員絕對安全。
通過此次展會,使我對自動化生產有了進一步了解,近幾年,自動線應用在機械加工中的比例越來越大,加工精度、生產效率、利用率和柔性化進步巨大。自動化技術達到了較高水平,同時推動了機加工具、控制技術及其他相關技術的綜合應用。隨著市場需求越來越大,自動化技術的應用必將推動金屬切削市場的高速發展。
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