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Saarmetall集團的SM France公司作為汽車供貨商是一家有名的企業。這家公司位于法國的Sarreguemines，是一家大批量生產汽車變速器結構部件的專業生產廠商。此外，公司還受到ZF腓特烈港的委托生產8速自動變速器的驅動輪。這種驅動輪的加工分為三步：鋼制原坯在一個車加工中心進行多種加工;在一臺機床上進行內齒輪精準拉削;進行零件清潔。

縮短了機器設備的非生產輔助時間

之前SM France公司的加工機器上安裝裝置及取走加工工件的工作均是由人工完成。對此，作為該公司負責生產經營負責人之一的Winfried Maul表示：“由于用戶對公司生產的零部件需求量在不斷加大，較長一段時間以來，我們采用的手工加工方式已經不能滿足生產需求。我們必須縮短機器設備的非生產輔助時間，找到提高生產力的方法。因此我們得出了結論：自動化。”

為了實現自動化，SM France公司在兩臺加工機床上嘗試采用了一臺適合的系統集成裝置。在對相關的各個設備生產廠商提供的潛力技術方案進行分析后，公司最終選擇了位于Donaueschingen的EGS自動化公司的建議。EGS公司的營銷負責人Heiko R?hrig表示：“機床自動化多年以來就是EGS公司的核心競爭力。SM France公司的情況是，因為加工步驟實現了集成化，且兩臺機床必須在有限的空間內盡可能地靈活連接，這樣對任務的配置要求很嚴苛。此外，因為在此之前SM France公司沒有使用機器人的經驗，所以我們必須努力幫助其實現技術方案。”

圖1  在工件完成車加工后，第2臺機器人將工件取出并實施接下來的作業步驟

EGS公司的團隊研發出使用了3臺Yaskawa機器人的量身定制的自動化技術方案，該技術方案能夠準確符合SM France公司的要求。實際上，該技術方案由3個部分組成，當第二個部分從機床上取下已加工好的工件并將其進行再堆置時(圖1)，第一個部分便在為車加工中心加裝加工工件(圖2)。第三部分則操作搬空機床并將完成加工的驅動輪轉送給后方的零件清潔裝置。

圖2  與車加工中心相連接的自動化部分1一瞥

SM France公司須加工的鋼制變速器驅動輪坯件最大的重量為6?kg，需加工不同異型部件的外徑，其變化范圍為90～110?mm，最大長度為130mm。由在1000?mm×1200?mm的托盤內的一個工件托架系統來輸送各個位置上的車加工工件，由于工件托架系統很大，所以一個托架系統上可以安裝60個驅動輪。與之相適配的帶有2個或4個貨板的部分可以安置工件，以保證設備多個小時的自動化運行。

由一臺HP20D型Motoman機器人來承擔HK-Con 4軸車加工中心的加工工件的安置作業，該機器人在機床工件安置裝置上放置了兩個毛坯部件(圖3)。

圖3  HP20D型機器人將工件坯件從一個托盤上取出并將其轉送到車加工中心

一臺6軸機器人從托盤上連續抓取所需的加工工件，并將其準確的放置在機床交接單元中定義的位置上。在此，關鍵點是所選擇的機器人既要結構緊湊，又要工作半徑大。當機床不能按臨界循環時間放置加工工件時，那么機床的高效性便僅成為了一個次要因素。

機器人也可以完成工件的清潔和檢測工作

部分2始終負責取出工件，這里使用一臺HP20D型機器人，此處對機器人的要求更多。該6軸機器人不僅是將進行車加工的工件從機床的交接單元取出并放置在一個空托盤上，而且期間還要運行到2個其他位置。第一站是采用壓力空氣清潔工件的位置，第二站是完成對工件的全部檢測任務，也就是進行檢測并打上標記。R?hring表示：“如果沒有高性能的HP20D型Motoman機器人，便不可能確保所要求的循環作業時間。”

在完成工件車加工之后，便要進行內齒輪清潔。SM France公司有足夠的理由放棄車加工中心與清潔機器的自動化連接。Maul表示：“我們的內齒輪清潔機有3個清潔站點，性能特別好，在預連接的車加工中心滿負荷充分利用的情況下，還總是有靈活的生產能力。我們有規律的利用這樣的生產能力來完成其他加工作業任務，這樣我們便不考慮車加工中心與清潔機的固定連接。”

圖4  由一大型帶有一個雙3截夾具的6軸MH50型6軸機器人往清潔機裝和取出加工好的工件

由此，便確保了EGS公司擁有手工連接機器設備的高度靈活性。為了確保相應的自動化，該公司的工件清潔機有一個用于總共可裝240個加工工件的4個托盤的存儲器。由一臺MH50型Motoman機器人來負責為清潔機安置和取出工件，該機器人帶有一對3截夾具，作業方式特別穩定(圖4)。由于采用夾具和EGS公司獨有的機器設備，所以更換加工工件非常省時，且不存在加工工件的中間擺放過程。各夾具進行氣動調節，這樣夾具裝置便能夠自動與工件清潔機的各種不同的分布間隔相匹配，并能夠自動與緩沖托盤相匹配。

圖5  除了為毫無問題的加工機床安置和取出加工工件外，MH50型Motoman機器人還承擔其他操作任務

除了放置清潔機的加工工件外，MH50型Motoman機器人還有一些其他的操作任務(圖5)。在變速器驅動輪放在零件清潔網前，帶有工件的6軸機器人行至一個離心機和一個壓力空氣排氣裝置。R?hring表示：“對我們的綜合性加工作業任務來說，MH50型Motoman機器人是很好的機器人。由于該型機器人作用半徑大，所以到各個站點毫無問題。”

機器人解決方案使人信心十足

現在，SM France公司的所有生產團隊均從所采用的機器人技術解決方案中獲益，但也不總是這樣。Winfried Maul回憶道：“當帶有機器人的機床這一自動化理念剛流行起來時，起初我們企業的員工還是持懷疑態度。他們為工位的安全擔心，對操作中出現的問題完全無法理解。但現在這些工作人員對企業設置的機器人保持肯定態度。毫無疑問，他們的工作內容比過去有趣多了，許多工作人員通過他們獲得的機器人技術訣竅增長了寶貴技能，現在機器人替代工作人員承擔起了繁重的工作。”

作為商人，Maul認為數字是最重要：“總的來說，現在我們成功地將生產制造站點的生產能力提高了100%。除了向4軸車加工中心的投資外，我們的賬戶上取得的大部分收益均歸功于機器人自動化。我們對EGS公司的自動化技術解決方案的滿意程度超出了原來的預期。下一步我們將著手實現公司整個機器設備車間的非生產輔助時間的自動化技術方案。”