:用机器人抓刀,通用技术集团沈阳机床复工挑战核心难题

3月6日 , 通用技术集团沈阳机床近40名一线安装员工和工程师组成的“沈北航空产业园重大项目小组” , 正在沈阳航空产业集团园区内进行FMS0612u铝合金肋板类卧试加工中心的第6次机器人抓取刀具(简称抓刀)的稳定性测试 。
FMS0612u铝合金肋板类卧试加工中心完全由沈阳机床自主研发 , 并全部实施系统国产化 , 技术成熟且自主可控 , 代表了国内机床领域最先进的制造技术 。这次技术攻关将有效解决刀库故障问题 , 使换刀效率提高30% 。
做第一个”吃螃蟹“的人
项目制造经理周兴福说:“这次我们测试的刀库与以往有很大不同 , 将改变机床换刀方式 , 为以后公司产品的升级奠定基础 。”
去年年底 , 沈阳机床为沈阳地区“航空零部件加工重大项目”制造生产的22台机床全部交付用户现场 。春节前 , 用于加工大型钛合金零部件的GMC2040ut龙门式五轴AB摆加工中心成功试切钛合金“S试件” , 所有检测点全部合格 。
复工后 , 小组成员对安装完成的第一条由6台卧式加工中心组成的铝合金肋板类加工生产线 , 进行了主轴头、转台和系统的调试 , 并在交付客户使用之前 , 再次对刀库进行测试 。
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△技术工人正在客户现场调试机床液压系统
在国内机床行业 , 机械手臂一般都是上下料的过程中使用 , 几乎没有被用于换刀上 。早在2019年12月份 , 沈阳机床便提出要把传统的链式结构刀库改一改 。传统链式刀库采用液压驱动结构 , 故障率较高 , 虽然能满足客户的要求 , 但是沈阳机床的技术人员要突破这个难题 , 决定使用机器人替代传统链式刀库 , 使换刀更加稳定和精准 。
周兴福决定做这个“吃螃蟹”的人 , 和其他党总支成员 , 包括电气设计室室主任马俊杰 , 机械设计主管刘丽英便在一起讨论该生产线刀库的调试方法 。
反复测试 , 项目小组努力攻坚克难
12月20日晚上6点 , 项目组人员开始第一次对机器人换刀进行调试 , 第一个动作顺利完成 , 第二次抓取位置有些偏移 , 第三次不成功 。原来 , 这面刀库墙有40个位置点 , 项目组以其中的三个点为基准让机器人确定刀具所在位置 , 可是这40个点的加工精准度达不到机械手要求的+-0.1mm , 无法连贯的完成换刀动作 , 虽然经过一晚上的调试 , 换刀的动作有改善 , 但并没有达到项目组预期的要求 。
“必须重新做基准 。”周兴福说 , 随后 , 项目组尝试在刀库墙上加装新的调试校正基准 , 他们试过球形、长方形、正方形等许多方案 。
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△周兴福正进行机械手在刀库墙侧抓取刀具动作的测试
2月21日 , 经过5次技术上的改进 , 项目组确定使用三点式可调节基准面作为校正机械手坐标系的基准 , 便于后期设备维护和基准校正 。
3月初 , 项目组按照设计方案做出了全新的刀库墙并进行第6次机器人抓刀的稳定性测试 。测试结果非常理想 , 无论是刀具的路径 , 刀柄的抓取动作 , 还是刀库和机床的节拍一致性都通过了测试 , 使机床的换刀效率提高30% , 稳定性提高30% 。
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△沈北航空产业园重大项目小组党员正在对机器人抓取刀具进行调试


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