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电极智能制造解决方案

面临的挑战:
来自海克斯康的解决方案:

I、检测难点

电极是影响模具精度的关键元素,电极品质的好坏直接影响EDM的加工品质和加工效率,并会对整个模具的精度和质量产生决定性的影响。

模具生产中的电极放电加工是针对模具中高精度、结构复杂重要的环节,因此电极的生产成为模具生产中重要的环节之一。在生产过程中需要对高精度的电极进行全检检测,保证其高质量、高精度;但由于电极数量大,种类繁多的特点,给电极检测带来了众多难点。

传统的电极制造过程,经常面临以下难点:

•工件种类繁多,编程工作量大

电极由于数量众多、形状各异,电极检测程序的编制耗时耗力;

•批量生产,检测节拍高

现代模具生产交付期逐年缩短,传统人工检测方式无法满足自动化生产,自动化在线测量才能适应生产节拍;

•工件不能自动识别 

人工识别工件、判定检测程序,对人员要求高,存在出错风险 

•检测设备利用率低 

传统人工检测方式检测辅助时间长,测量设备利用率低

•人工成本高,误差大 

电极上下料、定位,均需要人工操作,劳动强度大,检测效率低,且人为误差大

•测量报告格式单一 

测量报告格式单一,无法满足企业定制化的需求,后期处理优化困难

•数据信息管理缺失 

检测数据及检测人员信息无法有效存储,不能准确追溯

•“信息孤岛” 

设计、制造及检测数据无法进行统一的有效分析,实现生产制造过程的闭环及质量监控,进而实现企业的综合质量管理系统。

II、电极智能制造解决方案

海克斯康电极智能制造解决方案以专业的测量设备和权威的测量软件为平台,整合机器人和定制化开发的装夹、自动化编程、自动化检测、结果判定、定制报告、安全防护等一体化的解决方案,提供涉及工件生产加工、计量检测和智能数据监控与分析等丰富的选项,打造贯穿产品全制造周期的综合性解决方案。

A.方案用途 

适用行业模具行业

适用零部件铜电极、石墨电极

检测项目电极加工尺寸检测、电极装夹偏置检测

系统功能自动上下料、自动识别、自动编程、自动测量、自动分拣、自动生成检测报告

方案优势

1)高柔性:

可同时检测多种尺寸、形状的电极;

2)自动编程:

配置电极自动编程软件模块,实现半自动/自动生成电极测量程序,大幅提高编程效率;

3)自动识别工件信息:

集成自动识别系统,自动识别电极工件身份信息,并自动调用对应测量程序;

4)提高生产效率:

包含自动编程、自动识别、自动上下料和检测的电极智能制造解决方案,比传统的人工手动检测电极大幅提高检测效率2倍以上;

5)提高设备检测利用率:

测量机设备利用率由60%提高到90%以上; 

6)减少人工成本:

采用本方案后,可以实现电极批量检测,减少设备操作人员,并降低了操作人员技能要求,极大的降低了人工成本;

7)定制化报告:

提供定制化报告输出,满足各种个性化需求;

8)智能信息管理:

系统相关工件、设备、人员、检测结果等数据自动上传至企业综合质量管理系统,并进行信息互通及综合的统计分析,以实现全生命周期的质量控制。


C.方案布局

D.方案流程 

E.方案组成

a)智能自动化控制总成 

•与智能自动化管理系统进行实时通讯,提供测量设备、导轨、机器人等实时状态及工件的实时到位信息;

•与生产线进行通讯,采用MODBUS TCP或PROFINET通信协议;

•采用独立的西门子PLC控制系统,对测量机、导轨、机器人等进行独立的控制;

•具有高安全等级,可将各部件状态信息及报警信息实时输出;

•通过状态信号灯显示自动化系统的状态,包括:测量机状态(运行、暂停、声光报警、空闲、结果OK、结果NG),自动化系统状态(运行中、自动、手动、报警,调试)等状态,用户可自定义信号灯代表的状态。

b)智能自动化管理系统

任务管理模块 

•与智能自动化控制总成进行实时通讯,实现整套系统的任务管理;

•与其他软件模块进行交互通讯,获取数据及状态;

•汇总所有设备的测量数据及状态。

自动编程模块

•基于模具3D设计软件二次开发模块进行电极检测程序自动编程

•电极检测点提供编辑及调整,确保编程灵活性

•检测点自动干涉检查,并自动删除检测干涉点

 

自动测量管理模块 

•接收任务通讯模块下达的测量任务,根据工件类型自动调用测量程序;

•将测量结果及测量状态汇总上传到任务管理模块。

  

c)智能信息处理系统 

数据处理模块 

•对测量结果进行自动判定;

•测量结果可按照客户要求自动分类保存到数据库中。

定制报告模块 

测量结果自动保存至用户指定的报告模板中,并自动打印纸质报告。

d)智能识别系统 

在制造环境中,智能识别系统有助于减少成本、增加产出、提高产品质量并符合工业规定。

RFID识别系统

用于对工件的信息记录,加工路径记录、产品追溯化管理。

由RFID标签和RFID读写器组成。当安装RFID标签的工件到达指定工位时,系统通过RFID读写器,识别工件的运输及加工途径,实时追踪物料位置信息和仓储位置信息,做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。

捕捉和读取这些数据,可以用于自动化操作、质量控制,节省时间、财力和人力。

e)检测专机 

海克斯康产业集团最新一代全能型移动桥式测量机,并具有高度的可扩展性。联合世界知名工业设计公司宾尼法利纳,集成了众多创新型技术,创造速度与精度新的巅峰。

•Scan Pilot是新一代扫描领航技术,集成的硬件算法提供更高的运动控制能力。在进行未知轮廓、复杂几何形状和突变表面的高性能扫描时,具有卓越表现;

•Fly 2技术:新一代飞行控制技术,优化测量路径,大幅减少测量过程中的暂留和空闲时间,大大提升生产效率;

•ECO Mode,当测量设备空闲时实现自动断电,这种绿色模式减少了机器的运行成本,同时保证了环境的可持久性;

•先进的结构性温度补偿,使得测量设备可在16~26°C温度范围内保持高精度,若选配SF(shopfloor)选项,可为测量设备提供全外罩防护,并将测量温度范围拓展到15-30℃。

f)智能周转系统 

机器人识别、抓取系统 

配置六轴机器人,实现电极工件的自动识别、自动抓取;

配置双工位机器人抓手,实现电极高效率上下料动作、及下料分拣功能。

电极料架系统

•电极料架有多个电极库位,具体数量可以根据需要定制;

•料架配置安全光栅,保护上下料操作人员安全;

•电极料架上配置指示灯,可以显示电极识别状态。

自动分拣系统 

自动分拣合格品与不合格品,传输至不同料架或料线。

g)智能监控显示系统

状态信号灯

状态信号灯将多色LED信号灯集成于检测设备上或方案安全围栏上,使得操作员在远距离外也可轻松掌控机器运行状态及工件测量状态,如超差警报、碰撞警报等。方便用户在车间现场更好的调配时间与资源,智能化地提升生产效率。

h)智能安全防护系统 

安全围栏

安全围栏将机器人及测量设备隔离在安全运行区域内,并通过高可靠性的安全门锁实现安全逻辑互锁以保证操作人员安全。

安全光幕

将测量设备与机器人隔离开来,当测量设备运行时,机器人及其它运行机构碰触光幕时,将触发“暂停检测”,实现测量设备、机器人上下料安全互锁,保护设备及人员安全。

F.专利与先进技术 

a)专利 Patents

海克斯康在智能自动化及检测领域获得多项专利,并创造性的开发和应用多项先进技术,确保整套系统智能、高效和可靠的运转。

 “多工位上下料线的自动测量系统”专利

全自动上下料系统,实现了自动化,从而提高了产品的检验效率。

 “同步升降机构及上下料系统”专利 

采用了两个气缸以及导向结构实现同步升降功能,进一步保证了升降台面升降过程中平稳,确保了升降过程中的同步性。

b)先进技术 

工业以太通讯技术 

基于国际主流标准工业以太通讯技术,具有开放性、兼容性强、网络速度快和数据可达性强等特点,并由于其高度灵活性可大幅提升资源的利用率。这种工业以太网标准的卓越性能,可确保产品生产的高精度和高品质以及生产力的持续提升。

分布式控制技术 

基于分布式自动化系统,具备多功能、模块化、灵活的系统控制特点,系统各单元的独立操作性,设备故障的自诊断性、故障恢复的自适应性、设备可维护性都有极大性能体现。

数据库管理技术:基于数据库开发的工件信息管理、人员管理、系统状态管理、程序管理、测量数据管理等功能,极大提高客户管理效率,减少人工操作,提高数据可靠性。

MES通讯技术

实现与客户MES系统数据交互,实时将系统状态及测量数据传递给MES系统,使测量系统完美融入客户的MES系统。

基于C/S架构的多设备管理技术 

通过中控服务器软件(Server)实现对整个自动化系统运行管理,自动给各设备客户端(Client)发送指令,实现多设备自动化运行。各客户端模块可快速配置,极大地缩短了项目实施周期。

智能刀补技术

该技术自动分析计算零件和刀具的尺寸,通过调整刀具参数,对由于刀具磨损、热形变、机器漂移等引起的综合误差进行有效补偿,以保证持续高质量的零件加工。

Scan Pilot技术 

扫描未知工件往往是复杂且耗时的。Scan Pilot是新一代扫描领航技术,集成的硬件算法提供更高的运动控制能力。在进行未知轮廓、复杂几何形状和突变表面的高性能扫描时,具有卓越表现。

Fly 2技术 

新一代飞行控制技术,优化测量路径,大幅减少测量过程中的暂留和空闲时间,大大提升生产效率。

ECO Mode技术 

当机器的闲置时间超过设定时间时实现自动断电,这种绿色模式减少了机器的运行成本,同时保证了环境的可持久性。

多测头技术 

同时支持各种原理的光学扫描和触发式探测测量,配合自动更换设备可轻松切换不同的测头,从而最大程度实现灵活性和测量功能。

VHSS可变快速扫描技术

在进行复杂几何特征的扫描时(比如螺旋压缩机)传统的扫描方法需要手动调整扫描速度以避免丢失接触点,采用VHSS技术后,测量机可以在已知几何特征情况下实时调整扫描速度,平直的部位扫描速度快,曲面与弯曲部位扫描速度降低,实现了检测效率与精度的优化。


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