自主性与加工效能

　　本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志

　　作者：Jürgen Fürst

　　在汉诺威金属加工世界（EMO 2023）上， Andreas Maier公司（简称：AMF）成为展会亮眼的新星。该公司展示的智能自动化装载系统Smart Automation吸引了广大观众的眼球，引起了广泛关注。不久之后，Güthle公司就有幸成为第一家使用这种智能自动化装载机器人的企业。这款智能自动化装载系统以其高度的智能化、轻巧的结构设计和灵活的动作特性，在众多展品中脱颖而出。它对于生产场地空间的占用极低，这一特点不仅为制造业企业释放了宝贵的生产空间，还极大地增强了企业的独立生产能力和自主性。无需对生产线进行大规模改造，该系统即可轻松集成至现有车床旁，实现全天候无人值守的自动化作业——从毛坯的自动装夹到成品的精准取下与有序排列，全程高效且可靠。

　　尤为值得一提的是，AMF公司还为Smart Automation智能自动化装载系统配套推出了一款智能清洁装置，作为该系统的“姊妹产品”。这款清洁装置能够在极短时间内完成加工后成品的彻底清洗工作，进一步提升了生产流程的自动化水平和产品质量。

　　“也许我们是第一家使用AMF公司研发生产的智能装载系统的企业。但最重要的是它给我们带来了更好的独立自主性能。”Güthle公司经理Wolfgang Stein强调说道。AMF公司最新投放市场的Smart Automation智能装载系统能够自动地为哈斯车床上料，取下车削加工好的球头座产品、装上球头座毛坯。这对Güthle公司来讲是非常重要的，因为在智能自动化装卸系统的帮助下可以更快、更好地完成企业重要产品——球头座的生产加工了。Güthle公司每年生产四种不同的球头座产品，总产量超过了十万件。智能自动化装载系统的机器人负责产品零件和毛坯的装与卸。在装卸操作的过程中，智能装载系统中的Smart Door智能门控制功能还会自动打开车床的防护门，在从车床卡盘上取下成品零件后会自动的在Smart Cleaning功能的控制下将其放入清洗机中清洗，做好下一步淬火的准备。

　　智能自动化系统

　　“完美的组合在经济上不一定是最合理的。我们的目标也是降低供应链中的风险、确保可靠地按照客户给定的最后供货期供货。”Stein介绍说道。他还提到了要减轻物流仓库管理的工作量、降低存储成本。另外，能够生产运输重达60吨冲压模具搬运用万向滚珠导轨的Güthle公司也将于明年庆祝企业成立100周年。而该企业成功的决定性因素则是其研发生产的万向滚珠轨道。根据被运送模具的重量和尺寸，每条轨道上可以安装2-28个钢球。这就使模具可以非常轻松的在导轨上移动了。

　　而AMF公司的新产品也必须能够安全可靠地完成其工作任务。AMF公司的产品经理Maximilian Gress承诺道：“完成所有的工作任务始于编程，即便是没有编程知识的人也可以在机床控制系统屏幕前编写数控程序。”这一点在客户订购的产品数量越来越少、变型越来越多的情况下尤为重要。对Güthle公司来讲，Smart Autommation自动化智能装载系统占地面积很小也是一大优势。它所占用的场地面积只有930x960mm。这也便于机床操作者随时随地靠近设备、操作设备。

　　地面扫描仪是一种节省空间的有效替代解决方案，并能在设备操作者靠近时率先减速、必要时停止运动，确保操作者的人身安全。

　　精心设计，占地面积小

　　AMF公司巧妙地将能够抓取10kg重量的库卡6轴机器人安装在顶部、而不是侧面，这一独特布局实现了占地面积的最小化目标。在自动化智能装载系统下方，配置了一辆装备有十层抽屉的成品零件运输车，这些抽屉由机器人灵活拉出、推回并精准放置零件。这辆运输车为Güthle公司提供了强大的存储能力，能够容纳多达2000个球头座的毛坯或成品，涵盖了从18-36mm四种不同直径的球头座变型在重型滚珠轨道的帮助下，零件运输车的推动显得非常轻松。如果有第二辆零件运输车可以使用，切削加工的同时能够向运输车的十个抽屉中存放毛坯。然而Güthle公司不需要第二辆零件运输车。因为智能自动化装卸系统的姊妹系统Smart Cleaning智能清洗系统有一辆带有十层抽屉的零件运输车。

　　两次装夹就能够完成球头座的全部切削加工。6轴机器人使用的是集成有吹屑功能的对置机械手。对置的两只机械手有着不同的“手指”，一种用于取下车削加工后的成品、一种用于装夹球头座的毛坯。与智能自动化装卸系统Smart Automation配套使用的可选车削单元允许从各个侧面加工球头座。而Güthle公司则不必选择这样的车削单元，因为用不同夹具完成的二次装夹就能轻松的完成球头座的车削加工任务。

　　为了能够顺利且自动地完成球头座的所有切削加工，Güthle公司安装了AMF公司研发生产的Smart Door智能门系统。Smart Door智能门系统是专为不用自动开门器的情况下能够实现自动的开启和关闭机床防护门而设计的。这种智能门系统与各种常见的机床设备都能兼容，轻松地完成设备改装和控制程序的编写，因此也适用于Haas车床。Güthle公司的车工Ibah Koda说道：“我不用一刻也离不开车床了，在关注车床的生产过程时还能从事其他工作。”

　　确保零件整洁

　　由于Güthle公司不仅仅只是想提升企业的供货能力，也像许多其他企业一样正在努力解决缺少熟练技工的难题，因此企业负责人决定采用AMF公司的智能清洁系统Smart Cleaning作为突破点。一旦有着两个夹具的机器人从车床中取出了加工好的成品时就会将它放入对面的Smart Cleaning智能清洁系统之中。智能清洁系统中的六个空气喷射器喷嘴会吹走成品零件上的碎屑和残留冷却液。与此同时，下一个球头座也几乎完成其全部切削加工任务了。Stein说道：“Smart的三大系统之间相互配合的非常好。由于它们能在很短时间内完成设备调整，所以我们可以根据客户订单生产所需的球头座，无需建立大型的成品库。”

　　试用期后的展望

　　当然，每年一万个零件的产量既是对加工设备也是对自动化系统的考验。这也是Güthle公司现在才开始考虑要在哪些地方使用这些灵活搬运设备的原因，因为只需一辆简简单单的手动叉车就可以轻松、灵活地将Smart Autommation自动化智能装载系统进行移动。

　　智能清洁系统Smart Cleaning也是如此。Gress表示：“我们在智能自动化产品的设计过程中就已经进行过充分的考量，因此设计出了适合所有应用的最佳解决方案；也为用户提供了一个多功能的、使用起来高度灵活的、适合于众多应用场合的自动化装夹解决方案。”Stein总结道：“我们仔细研究了生产流程，看看在什么地方还能使用Smart Automation智能自动化系统、我们的职工还能在哪些方面提高生产工艺过程的可靠性、提供机床设备利用率和生产能力。”