6軸機(jī)器人用于大批量機(jī)加工的工件搬運(yùn)

　　當(dāng)RFM公司從特殊訂貨的低批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變到大批量生產(chǎn)以后，不得不提高加工工藝的自動(dòng)化水平。自從采用Tsudakoma傾斜式旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)器人裝置和托盤(pán)傳送器以后，RFM加工車(chē)間的銷(xiāo)售額增加了400% 。

　　RFM公司成立于1978年，專門(mén)為汽車(chē)工業(yè)提供定制化的專用可分度刀具。而20年以后，這家坐落在密執(zhí)安州Brighton市的車(chē)間中的一切都發(fā)生了變化。1998年，美國(guó)三菱材料公司（Mitsubishi Materials USA）開(kāi)始注意到RFM公司刀具生產(chǎn)的專業(yè)化特點(diǎn)及其生產(chǎn)能力，并收購(gòu)了這家公司。自此，RFM公司不得不從低批量專業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成大批量加工生產(chǎn)，并采用可分度刀具、多刀座銑刀、端面銑刀和鉆頭等工具從事加工生產(chǎn)。

　　為了完成這些任務(wù)，該車(chē)間計(jì)劃擴(kuò)大其工廠的生產(chǎn)面積，將其從原來(lái)的6000ft2（1ft2=0.0929m2）擴(kuò)大到7500ft2；另外又聘用了兩名數(shù)控機(jī)床操作員；將其現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)一步升級(jí)；并購(gòu)置了采用現(xiàn)代化技術(shù)的新型數(shù)控機(jī)床。其第一筆投資首先用于對(duì)現(xiàn)有兩臺(tái)Okuma VMC的改造，配置新的Tsudakoma TRNCB-301型傾斜式旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和TPC M-代碼控制系統(tǒng)（在北美市場(chǎng)由Koma Precision公司負(fù)責(zé)分銷(xiāo)）。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)所提供的夾緊扭矩和精度可保證機(jī)床滿足加工公差的要求。隨著生產(chǎn)批量的不斷增加，該公司采用Okuma機(jī)床新機(jī)型，更換了原來(lái)的老式VMC，現(xiàn)在這些新的機(jī)床上都配置了Tsudakoma傾斜式旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)（圖1）。
 　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　圖1 為了使生產(chǎn)能夠達(dá)到必要的提高，該車(chē)間以新的Okuma機(jī)型代替其
　　　　　　　　　　　　　　　　陳舊的加工中心，并在自動(dòng)化生產(chǎn)方面增加了新的投資

　　所增加的1500 ft2的廠房很快被新機(jī)床占滿。然而，所增加的新機(jī)床和第二班工作仍然滿足不了該公司原先估計(jì)的生產(chǎn)能力。顯然，單靠增加機(jī)床數(shù)量的生產(chǎn)方法還不能滿足庫(kù)存需求。RFM公司和Mitsubishi Materials公司開(kāi)始意識(shí)到，他們需要對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行創(chuàng)新，擴(kuò)大對(duì)世界市場(chǎng)的供應(yīng)能力。RFM公司的副總裁兼總經(jīng)理Rudy Meffert先生說(shuō)：“最好的解決方案是以較少的加工設(shè)備提供更多的產(chǎn)品。”

　　于是在決策過(guò)程中，RFM公司邀請(qǐng)了密執(zhí)安州當(dāng)?shù)氐腛kuma的分銷(xiāo)商Gosiger公司，借用他們的專業(yè)技術(shù)，并由他們提供輸入數(shù)據(jù)。在雙方會(huì)談結(jié)束以后，Gosiger公司完全明白了該加工車(chē)間需要什么設(shè)備才能完成他們的任務(wù)。顯然，最好的解決方案就是在RFM公司采用自動(dòng)化生產(chǎn)的方法。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的初期投資相當(dāng)于增加另一臺(tái)加工中心的費(fèi)用，計(jì)劃收回投資的時(shí)間還不到一年。

　　2007年7月，Gosiger公司為RFM公司提供了一臺(tái)大隈Okuma MB46VA型加工中心；一套配有液壓夾緊裝置的Tsudakoma TN-200型傾斜式旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)；一套配有6軸聯(lián)動(dòng)的Fanuc M16iB型機(jī)械手；一套Fanuc R-J3iC型控制系統(tǒng)以及一套由三個(gè)托盤(pán)組成的Gosiger自動(dòng)化系統(tǒng)，在配有裝卸站的傳送帶上可傳送25個(gè)工件（圖2）。
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　圖2 該加工車(chē)間最近投入到自動(dòng)化系統(tǒng)方面的投資包括一套6軸Fanuc M16ib型
　　　　　　　　　　　　　　　　機(jī)械手和一套可適合于傳送25個(gè)工件的Gosiger托盤(pán)系統(tǒng)

　　現(xiàn)在，新自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行有一年多的時(shí)間了，該系統(tǒng)的生產(chǎn)能力逐步提高，滿足了RFM公司的要求。該系統(tǒng)除了具備白天的生產(chǎn)能力之外，該車(chē)間還安排了每個(gè)晚上8h夜班和周末期間的無(wú)人化作業(yè)。此外，該系統(tǒng)還可以進(jìn)一步擴(kuò)展，以滿足今后生產(chǎn)的需要。按照Meffert先生的說(shuō)法，機(jī)器人迫使該公司的工作人員不得不提高他們的調(diào)試設(shè)置技術(shù)。從總體來(lái)說(shuō)，該加工車(chē)間在添置機(jī)器人系統(tǒng)以后，已經(jīng)使其生產(chǎn)提高了25%，但從事生產(chǎn)的人員數(shù)量沒(méi)有增加。此外，該公司能夠更好和更加及時(shí)地為其洛杉磯的倉(cāng)庫(kù)發(fā)運(yùn)庫(kù)存產(chǎn)品。自2000年以來(lái)，RFM公司首次開(kāi)始用其在Tsudakoma旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)方面投資，執(zhí)行其提高生產(chǎn)率的計(jì)劃，從而使其銷(xiāo)售額增加了400%。