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齒輪和變速箱制造商Katsa Oy公司委托Flexmill Oy公司設(shè)計(jì)并打造了一個(gè)自動化加工單元，用于對直徑從50mm到1.5m不等的齒輪進(jìn)行拋光和去除毛邊處理。該整體的自動化加工單元集成雷尼紹RMP60測頭，后者安裝在定制設(shè)計(jì)的刀架上。在開始拋光和去除毛邊之前，ABB機(jī)器人使用該測頭采集關(guān)鍵的工件位置數(shù)據(jù)。

背景

Katsa是一家家族企業(yè)，專門從事精密齒輪和變速箱的制造、改造和維護(hù)業(yè)務(wù)。

Flexmill因其設(shè)計(jì)和打造定制化、自動化加工單元而聞名遐邇。這些加工單元用于對發(fā)動機(jī)渦輪葉片、齒輪和航空航天零部件等精密工件進(jìn)行拋光和去除毛邊處理。

挑戰(zhàn)

使用砂輪手動去除毛邊的差異性大，導(dǎo)致同一批次齒輪的表面質(zhì)量不一致。此外，車間操作員必須技能嫻熟，才能保證表面質(zhì)量穩(wěn)定。但是即便如此，不同操作員之間也不可避免地存在差異。

而且，手動去除毛邊又臟又危險(xiǎn)，Katsa的大多數(shù)操作員都不喜歡這項(xiàng)工作。因此，拋光和去除毛邊作業(yè)已成為制程瓶頸，由此產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)經(jīng)常導(dǎo)致工期嚴(yán)重延誤。

解決方案

為實(shí)現(xiàn)自動去除齒輪毛邊，F(xiàn)lexmill打造了一個(gè)加工單元，集成有ABB機(jī)器人、雷尼紹RMP60測頭及雙工作交換臺系統(tǒng)，能夠在加工一個(gè)齒輪的同時(shí)裝載另一個(gè)齒輪。

為確保通過自動去除毛邊工藝去除機(jī)加工齒輪上的所有余料，必須在Flexmill軟件中輸入齒輪和輪齒的精確幾何參數(shù)。Katsa生產(chǎn)的各種齒輪的某些參數(shù)是已知的。

其他未知的參數(shù)可以使用雷尼紹RMP60無線電測頭進(jìn)行測量。ABB機(jī)器人使用該測頭在工件找正過程中確定工件位置，然后控制器利用采集的位置數(shù)據(jù)生成完整的自動去除毛邊循環(huán)  — 無需手動編程。加工完成后，還可使用RMP60測頭在序后確認(rèn)成品尺寸。

RMP60測頭搭載穩(wěn)定可靠的跳頻  (FHSS) 技術(shù)，因此極為適合這種應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)可確保測頭與接收器之間的傳輸始終保持穩(wěn)定，即使測頭和接收器之前沒有“直聯(lián)”或者周圍出現(xiàn)另一個(gè)射頻源等，依然不受影響。

結(jié)果

Katsa質(zhì)量與開發(fā)經(jīng)理Sami Niemelainen先生說：“我們打造自動化加工單元的初衷不是為了加快生產(chǎn)速度，而是為了提高工件質(zhì)量，進(jìn)一步保障操作員的安全和健康。如果由一名操作員為大批量齒輪去除毛邊，第一件和最后一件的表面質(zhì)量通常并不一致。操作員必須技能嫻熟，才能保證去除毛邊的質(zhì)量又好又穩(wěn)定。”

“在我們打造自動化加工單元之前，沒有人喜歡去除毛邊的工作，因此導(dǎo)致很多工件積壓。現(xiàn)在有了集成雷尼紹RMP60測頭的Flexmill自動化系統(tǒng)，操作員不再回避去除毛邊，因而不再有工件積壓，而且工期更加穩(wěn)定可控。”

“雷尼紹RMP60測頭一直保持良好性能，支持Flexmill軟件為我們生產(chǎn)的每一個(gè)齒輪生成一個(gè)完整的去除毛邊程序。”“我們只需要在控制器中輸入某些參數(shù)，機(jī)器人便可使用雷尼紹測頭自動創(chuàng)建程序。因此，每一次給齒輪除毛邊時(shí)，質(zhì)量都非常穩(wěn)定。而且現(xiàn)在，對于我們的車間操作員來說，去除毛邊作業(yè)的衛(wèi)生和安全條件都有所改善，這一點(diǎn)極為重要。”

Flexmill簡介

Flexmill Oy是一家不斷發(fā)展的國際高新技術(shù)公司，致力于為航空航天、海洋和能源行業(yè)提供智能化、適應(yīng)性表面處理解決方案。

Katsa簡介

Katsa Oy設(shè)計(jì)和制造傳動系統(tǒng)零部件，針對客戶具體需求打造特制齒輪裝置。

關(guān)于雷尼紹

雷尼紹是世界領(lǐng)先的工程科技公司之一，在精密測量和醫(yī)療保健領(lǐng)域擁有專業(yè)技術(shù)。公司向眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù) — 從飛機(jī)引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)制造，到口腔和腦外科醫(yī)療設(shè)備等。此外，它還在全球增材制造（也稱3D打印）領(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位，是一家設(shè)計(jì)和制造工業(yè)用增材制造設(shè)備（通過金屬粉末“打印”零件）的公司。

雷尼紹集團(tuán)目前在36個(gè)國家/地區(qū)設(shè)有80個(gè)分支機(jī)構(gòu)，員工5,000人，其中3,000余名員工在英國本土工作。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國本土進(jìn)行，在截至2019年6月的2019財(cái)年，雷尼紹實(shí)現(xiàn)了5.74億英鎊的銷售額，其中94%來自出口業(yè)務(wù)。公司最大的市場為美國、中國、日本和德國。