機(jī)床測頭助力零部件自動化生產(chǎn)

隨著國內(nèi)制造業(yè)朝著自動化、智能化方向快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量檢測也由過去的脫機(jī)、人工檢測方式向在線自動檢測轉(zhuǎn)變，作為在線檢測的重要工具，機(jī)床測頭在制造業(yè)自動化生產(chǎn)過程中發(fā)揮著非常重要的作用。

1.自動化檢測與防呆：機(jī)床測頭可以自動檢測工件的位置和尺寸，以實(shí)現(xiàn)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?yàn)槿斯げ僮髟斐傻恼`差，提高了加工精度和測量一致性；

2.刀具磨損監(jiān)控與補(bǔ)償：機(jī)床測頭能夠定期檢測刀具尺寸和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動刀具磨損補(bǔ)償，確保加工尺寸的穩(wěn)定性，這不僅提升了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，還延長了刀具壽命，降低了生產(chǎn)成本；

3.自動化分中與位置調(diào)整：傳統(tǒng)的人工校準(zhǔn)既耗時(shí)又易出錯，機(jī)床測頭支持快速自動校準(zhǔn)，包括機(jī)床坐標(biāo)系、旋轉(zhuǎn)軸精度以及刀具長度和直徑的校定，大大縮短了準(zhǔn)備時(shí)間和提高了生產(chǎn)線的靈活性；

4.過程控制與質(zhì)量保證：在加工過程中，測頭能夠?qū)嵤┰诰€質(zhì)量檢查，實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵尺寸和幾何特征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正偏差，減少不良品產(chǎn)生，提高生產(chǎn)良率；

5.數(shù)據(jù)采集與分析：現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備通常配備有數(shù)據(jù)通信能力，配合外部數(shù)據(jù)采集軟件能將測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給控制系統(tǒng)或MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理。數(shù)據(jù)分析可以實(shí)時(shí)監(jiān)控加工動態(tài)以及優(yōu)化工藝流程，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)性改進(jìn)；

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

下面通過一個實(shí)際案例來了解中圖儀器機(jī)床測頭在自動化生產(chǎn)過程中的具體應(yīng)用。

客戶背景

廣東某公司，專業(yè)生產(chǎn)自動化設(shè)備零部件，現(xiàn)場使用855中型立式加工中心（FANUC 0I MF-PLUS數(shù)控系統(tǒng)），直線導(dǎo)軌式機(jī)器人加零點(diǎn)定位工裝夾具,配置MES控制管理系統(tǒng)。

測量難點(diǎn)

1.加工前機(jī)器人自動上下料，毛坯長寬無法確認(rèn)是否裝夾正確；

2.毛坯余量大小不均，加工高度Z基準(zhǔn)無法確認(rèn)；

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

4.測量數(shù)據(jù)無法反饋給MES系統(tǒng)，系統(tǒng)也無法對加工過程做有效管理控制，同時(shí)MES系統(tǒng)也無法根據(jù)反饋結(jié)果做出相應(yīng)的指示動作；

5.產(chǎn)品加工檢測數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)采集歸類以及數(shù)字化管理。

中圖儀器機(jī)床測頭在線檢測方案

配置：中圖儀器PO40紅外觸發(fā)測頭（測針長度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(tǒng)定制測量宏程序編寫加工前防呆測量和更新坐標(biāo)Z主程序；

2.編程員利用Fanuc系統(tǒng)定制測量宏程序編寫加工后檢測程序；

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(guī)則重新命名，并放入制定文件目錄；

4.MES系統(tǒng)根據(jù)要加工的零件自動引導(dǎo)機(jī)器人上料同時(shí)分配對應(yīng)測量加工程序；

5.設(shè)備自動啟動后根據(jù)分配好程序預(yù)先調(diào)用紅外測頭按照一定安全位置盲測實(shí)際安裝毛坯長度和寬度，同時(shí)把測量結(jié)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(biāo)自動更新零點(diǎn)；

7.調(diào)用加工刀具開始加工；

8.加工結(jié)束后使用掃屑裝置清理干凈產(chǎn)品測量位置；

9.調(diào)用測頭檢測預(yù)定測量尺寸位置，數(shù)據(jù)采集軟件同步采集測量數(shù)據(jù)；

10.判斷尺寸合格與否，同時(shí)反饋給MES系統(tǒng)做出相應(yīng)動作（比如欠加工補(bǔ)償后再精加工一次或者這過切加工報(bào)廢則反饋信號給MES系統(tǒng)指導(dǎo)機(jī)器人卸料放置于報(bào)廢區(qū)域）；

11.加工測量結(jié)束，MES系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人卸料于位置；

12.數(shù)據(jù)采集軟件把測量數(shù)據(jù)放入指文件目錄以便數(shù)字化管理和測量數(shù)據(jù)追溯查詢。

應(yīng)用效果

1.降低了產(chǎn)品因?yàn)檠b夾錯誤而導(dǎo)致的撞機(jī)（停機(jī)）的風(fēng)險(xiǎn)；

2.降低了因?yàn)槊饔嗔坎痪鶎?dǎo)致的欠加工或者過加工風(fēng)險(xiǎn)，避免了產(chǎn)品加工不良和批量報(bào)廢；

3.降低了人工介入的次數(shù)，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強(qiáng)度；

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

機(jī)床測頭的應(yīng)用大大提高了零部件生產(chǎn)的自動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)品市場競爭力。