機床測頭助力零部件自動(dòng)化生產(chǎn)

隨著(zhù)國內制造業(yè)朝著(zhù)自動(dòng)化、智能化方向快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量檢測也由過(guò)去的脫機、人工檢測方式向在線(xiàn)自動(dòng)檢測轉變，作為在線(xiàn)檢測的重要工具，機床測頭在制造業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。

1.自動(dòng)化檢測與防呆：機床測頭可以自動(dòng)檢測工件的位置和尺寸，以實(shí)現快速工件定位和位置校正。這對于確保零件加工的正確性至關(guān)重要，避免了因為人工操作造成的誤差，提高了加工精度和測量一致性；

2.刀具磨損監控與補償：機床測頭能夠定期檢測刀具尺寸和狀態(tài)，實(shí)現自動(dòng)刀具磨損補償，確保加工尺寸的穩定性，這不僅提升了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，還延長(cháng)了刀具壽命，降低了生產(chǎn)成本；

3.自動(dòng)化分中與位置調整：傳統的人工校準既耗時(shí)又易出錯，機床測頭支持快速自動(dòng)校準，包括機床坐標系、旋轉軸精度以及刀具長(cháng)度和直徑的校定，大大縮短了準備時(shí)間和提高了生產(chǎn)線(xiàn)的靈活性；

4.過(guò)程控制與質(zhì)量保證：在加工過(guò)程中，測頭能夠實(shí)施在線(xiàn)質(zhì)量檢查，實(shí)時(shí)監測關(guān)鍵尺寸和幾何特征，及時(shí)發(fā)現并糾正偏差，減少不良品產(chǎn)生，提高生產(chǎn)良率；

5.數據采集與分析：現代機床設備通常配備有數據通信能力，配合外部數據采集軟件能將測量數據實(shí)時(shí)反饋給控制系統或MES（制造執行系統），實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的數字化管理。數據分析可以實(shí)時(shí)監控加工動(dòng)態(tài)以及優(yōu)化工藝流程，從而實(shí)現持續性改進(jìn)；

6.降本增效：通過(guò)減少停機時(shí)間、消除人為錯誤、降低廢品率，機床測頭直接促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提升和運營(yíng)成本的下降。

下面通過(guò)一個(gè)實(shí)際案例來(lái)了解中圖儀器機床測頭在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的具體應用。

客戶(hù)背景

廣東某公司，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化設備零部件，現場(chǎng)使用855中型立式加工中心（FANUC 0I MF-PLUS數控系統），直線(xiàn)導軌式機器人加零點(diǎn)定位工裝夾具,配置MES控制管理系統。

測量難點(diǎn)

1.加工前機器人自動(dòng)上下料，毛坯長(cháng)寬無(wú)法確認是否裝夾正確；

2.毛坯余量大小不均，加工高度Z基準無(wú)法確認；

3.加工后產(chǎn)品尺寸無(wú)法確認是否合格，需要間隔時(shí)間送三坐標室檢測，工作量大且測量等待時(shí)間長(cháng)，加工異常無(wú)法及時(shí)有效發(fā)現；

4.測量數據無(wú)法反饋給MES系統，系統也無(wú)法對加工過(guò)程做有效管理控制，同時(shí)MES系統也無(wú)法根據反饋結果做出相應的指示動(dòng)作；

5.產(chǎn)品加工檢測數據無(wú)法實(shí)時(shí)采集歸類(lèi)以及數字化管理。

中圖儀器機床測頭在線(xiàn)檢測方案

配置：中圖儀器PO40紅外觸發(fā)測頭（測針長(cháng)度50mm,測球直徑2mm）+發(fā)那科定制測量宏程序。

加工測量流程如下：

1.編程員利用Fanuc系統定制測量宏程序編寫(xiě)加工前防呆測量和更新坐標Z主程序；

2.編程員利用Fanuc系統定制測量宏程序編寫(xiě)加工后檢測程序；

3.編程員把加工前測量程序/加工程序/加工后測量程序串聯(lián)成新程序同時(shí)按照命名規則重新命名，并放入制定文件目錄；

4.MES系統根據要加工的零件自動(dòng)引導機器人上料同時(shí)分配對應測量加工程序；

5.設備自動(dòng)啟動(dòng)后根據分配好程序預先調用紅外測頭按照一定安全位置盲測實(shí)際安裝毛坯長(cháng)度和寬度，同時(shí)把測量結果與理論值進(jìn)行對比，判斷毛坯大小位置安裝正確與否。

6.盲測毛坯頂面高度位置，按照產(chǎn)品加工Z坐標自動(dòng)更新零點(diǎn)；

7.調用加工刀具開(kāi)始加工；

8.加工結束后使用掃屑裝置清理干凈產(chǎn)品測量位置；

9.調用測頭檢測預定測量尺寸位置，數據采集軟件同步采集測量數據；

10.判斷尺寸合格與否，同時(shí)反饋給MES系統做出相應動(dòng)作（比如欠加工補償后再精加工一次或者這過(guò)切加工報廢則反饋信號給MES系統指導機器人卸料放置于報廢區域）；

11.加工測量結束，MES系統引導機器人卸料于位置；

12.數據采集軟件把測量數據放入指文件目錄以便數字化管理和測量數據追溯查詢(xún)。

應用效果

1.降低了產(chǎn)品因為裝夾錯誤而導致的撞機（停機）的風(fēng)險；

2.降低了因為毛坯余量不均導致的欠加工或者過(guò)加工風(fēng)險，避免了產(chǎn)品加工不良和批量報廢；

3.降低了人工介入的次數，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)良率；

4.降低了操作人員的勞動(dòng)強度；

5.測量數據可輸出存儲，提高了產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題追蹤溯源能力，為數字化管理提供有力的數據支持。

機床測頭的應用大大提高了零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和精度控制能力，縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力。