像瑞士表一样精确

使用三角运动装置 EXPT 更快地堆垛

瑞士钟表业以“Swiss Made”(瑞士制造)质量标签维护其钟表的传奇声誉。只有通过快速、准确的自动化设备才能达到这一质量水平。这促使 Amax Automation AG 研发出了多功能码垛机——带有机器人和抓取系统,例如 Festo 的即装即用型三角运动装置 EXPT。

根据调查,如果手表带有“Swiss Made”(瑞士制造)质量标签,世界各地的消费者愿意多付 50% 的价格购买手表。根据瑞士议会的立法,该标签还表示,就生产成本而言,这些高级手表中有 60% 零件以上必须在瑞士制造。
这就是瑞士钟表业在瑞士进行越来越多的钟表零件生产步骤的原因之一。另一个原因是,工资成本的上涨使低工资国家的供应商越来越缺乏吸引力。随之而来的是,事实上这些国家通常无法达到复杂手工制作零件所需的可重复性。由于将精密冲压零件作为散装材料处理,因此也存在质量损失。这导致更多的浪费和更高的清洁成本。
通过在本国市场生产,瑞士钟表业得益于更快、更短的运输路线以及更简单的生产控制。由专业机械制造商 Amax 提供的码垛机可确保零件的精确分类和冲压,以进行进一步的处理,例如电镀、喷漆、移印和组装。每个表款和每个品牌的高精密零件都不太一样,并且非常薄,厚度在十分之一毫米的范围内。

插入手表零件时需要最大的精度。

插入手表零件。

最大精度

多功能码垛机非常灵活且快速。每分钟处理 120 个零件,可以在六个不同的格子托盘或两个不同的 JEDEC 托盘中放置最多 11 个不同的小零件。通过使用控制面板和软件进行示教,可以轻松为针对其他零件来设置机器。该过程的后续步骤要求将零件高度准确地放置在托盘中。零件必须始终朝上放置在托盘中。两个集成的视觉系统和专门开发的旋转系统可确保仅放置正确定向的零件。

难以区分

然后开始进行实际的码垛过程。智能视觉系统 SBO.. - Q 检测手表零件在传送带上的位置,并将其发送给两台三角运动装置 EXPT。三角运动装置使用专门开发的真空吸盘从传送带上抓取零件,然后根据应用将它们放置到格子托盘或 JEDEC 托盘中。这个过程并不像听起来那样简单。由于小零件很轻,所以气流很容易改变它们在皮带上的位置。而且,它们过于薄,以至于真空吸盘只能区分零件和皮带。因此,要实现可靠的生产,就需要一种能够提供高度精确且一致运动顺序的抓取系统,该顺序不会影响零件在皮带上的位置,但能可靠地抓住它们。“这就是使用适当的机器人技术至关重要的原因”,Amax 总经理 Rolf Wirz 解释道。

具有三角运动机构的机器人

“很明显,只有具有三角运动机构的机器人才能实现抓取工作区域中小零件所需的必要灵活性和速度”,Wirz 继续说道。“我们长期以来一直关注 Festo 三角运动装置 EXPT,但直到现在还没有合适的项目。决定因素包括最佳的成本效益比,以及我们已经与瑞士 Festo 成功合作多年的事实”,自动化专家 Wirz 解释道。

Wirz 说道:“Festo 要根据其在气动自动化方面的经验来开发真空吸盘系统。” 这需要大量的专业知识,因为在正确的时间为吸附和喷射脉冲产生适量的真空并不容易。“Festo 可以提供气动和电气自动化技术,这很有利,而且我们能够使用真空吸盘系统和机器人来创建离散的开发方案。这也减少了接口数量并降低了相关成本”,Wirz 谈论与 Festo 合作的好处时说道。

带有真空吸盘的三角运动装置

三角运动装置使用专门开发的真空吸盘从传送带上抓取零件,然后将它们放置到格子托盘或 JEDEC 托盘中。

在 Festo 应用中心进行微调

但是,将 Festo 三角运动装置在码垛机中投入使用之前,需要进行大量的验证测试。“因此,我们在德国总部的应用程序中心向我们的同事寻求支持”,瑞士 Festo 的小零件抓取和电子行业销售工程师 Daniel Minger 说道。为了实现每分钟 120 个循环,将需要两个三角运动装置:第一个将从传送带上抓取尽可能多的零件,而第二个将抓取其余部分。带有集成 PLC 的 Festo 视觉系统将控制两个三角运动装置。至少理论上是这样。

但是,实际上情况有所不同:对于复杂的应用程序,屏幕模拟通常不够。在这种情况下,需要在 Festo 应用中心进行测试。在实际条件下,使用客户提供的零件对操作系统的循环时间和重复精度进行了测试,并使用 Festo 的高速摄像头记录了运动。因此,软件和硬件可以精确匹配。

对于 Amax 码垛机,托盘中的放置精度尤为关键。因此,应用程序中心的实验室条件对于分析三角运动装置的准确度和后续放置时间、开发适当的软件算法并对其进行优化以获得所需周期时间是一种理想方式。

工程技术可以节省大量时间

Festo 以完整即装即用型系统的形式提供了两个三角运动装置 EXPT,该系统配有装于合适控制柜中安装的机器人控制器 CMXR 和电机控制器 CMMP-AS。这些元件由智能紧凑型视觉系统 SBOI... - Q 补足了最后一块拼图,该系统可以光学检测传送带上的零件并将位置数据发送给机器人控制器。还提供了其他即装即用型抓取系统,用于更换托盘。电缸 ELGR 向前推动托盘,然后气缸将其抬起并夹紧。电缸 EGC-HD 以其刚性和精度而著称,可以水平移动机械真空吸盘。该吸盘系统一次可提起多个零件,旋转 90° 后将其放置到格子托盘中。垂直运动由电缸 EGC 执行。Festo 直接在机器上安装经过完整组装和测试并提供功能保证的即装即用型系统解决方案。“我们利用 Festo 自动化专家的工程知识,在整个过程中节省了大量时间,尤其是在测试和调试期间。”Rolf Wirz 说道,强调了 Festo 提供的全面服务范围。

电缸 EGC-HD

电缸 EGC-HD 以其刚性和精度而著称,可以水平移动机械真空吸盘。该吸盘系统一次可提起多个零件,旋转 90° 后将其放置到格子托盘中。

三角运动机构技术的新天地

“通过我们的定制自动化解决方案,我们经常挑战技术知识和可行性的极限。我们希望我们的合作伙伴对创新充满热情,愿意与我们一起应对新的挑战并开发新的应用程序。我们在 Festo 找到了这样的合作伙伴。”Wirz 说道。Amax 总经理说道:“三角运动装置 EXPT 只是众多例子中的一个,表明 Festo 如何为我们提供创新的产品,使我们能够在市场上取得成功。” Wirz 认为,Festo 三角运动装置的性价比极具吸引力,使得三角运动技术在以前只有 SCARA 机器人的场合变得可行。其优点包括:移动质量低、位置便利,同时还具有较高的系统刚性,因此重复精度高。

Amax Automation AG

Kirchbergstrasse 211
3400 Burgdorf
Switzerland

业务领域:组装和生产自动化、特殊工程和吸盘抓取系统

概览