機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、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：機床測頭可以自動檢測工件的位置和尺寸，以實現(xiàn)快速工件定位和位置校正。這對于確保零件加工的首件正確性至關重要，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(jiān)控與補償：機床測頭能夠定期檢測刀具尺寸和狀態(tài)，實現(xiàn)自動刀具磨損補償，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)的人工校準既耗時又易出錯，機床測頭支持快速自動校準，包括機床坐標系、旋轉(zhuǎn)軸精度以及刀具長度和直徑的校定，大大縮短了準備時間和提高了生產(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，實時監(jiān)測關鍵尺寸和幾何特征，及時發(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)代機床設備通常配備有數(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)實時反饋給控制系統(tǒng)或MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理。數(shù)據(jù)分析可以實時監(jiān)控加工動態(tài)以及優(yōu)化工藝流程，從而實現(xiàn)持續(xù)性改進；

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

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

客戶背景

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

測量難點

1.加工前機器人自動上下料，毛坯長寬無法確認是否裝夾正確；

2.毛坯余量大小不均，加工高度Z基準無法確認；

3.加工后產(chǎn)品尺寸無法確認是否合格，需要間隔時間送三坐標室檢測，工作量大且測量等待時間長，加工異常無法及時有效發(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MES系統(tǒng)也無法根據(jù)反饋結果做出相應的指示動作；

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

中圖儀器機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機器人上料同時分配對應測量加工程序；

5.設備自動啟動后根據(jù)分配好程序預先調(diào)用紅外測頭按照一定安全位置盲測實際安裝毛坯長度和寬度，同時把測量結果與理論值進行對比，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坐標自動更新零點；

7.調(diào)用加工刀具開始加工；

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(diào)用測頭檢測預定測量尺寸位置，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，同時反饋給MES系統(tǒng)做出相應動作（比如欠加工補償后再精加工一次或者這過切加工報廢則反饋信號給MES系統(tǒng)指導機器人卸料放置于報廢區(qū)域）；

11.加工測量結束，MES系統(tǒng)引導機器人卸料于指定位置；

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

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）的風險；

2.降低了因為毛坯余量不均導致的欠加工或者過加工風險，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(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。

機床測頭的應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。