Sequoia自動(dòng)化公司擁有一個(gè)CNC精密數(shù)控加工車間，為汽車工業(yè)提供二級(jí)和三級(jí)零件，他們亟需縮減生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和保持在這一行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為了很好地解決公司所面臨的這些問(wèn)題，需要提高該公司生產(chǎn)車間中雙托盤立式加工中心的自動(dòng)化水平，設(shè)計(jì)安裝小巧玲瓏的機(jī)器人，以滿足機(jī)床上大量工件的裝卸要求。該公司的管理人員注意到，應(yīng)用機(jī)器人是充分發(fā)揮車間潛力的關(guān)鍵，它可以使車間的生產(chǎn)率提高5倍以上。

Sequoia自動(dòng)化公司從事汽車空調(diào)系統(tǒng)連接器的專業(yè)化生產(chǎn)，一般來(lái)說(shuō)，這種連接件的體積較小，安裝于2~2.5in的管子內(nèi)。他們首先將采用擠出工藝生產(chǎn)的鋁棒鋸斷，然后在立式加工中心上加工生產(chǎn)。加工的工位主要包括孔徑和其他內(nèi)部的一些部位，其外形通常還保持著原來(lái)擠出件的毛坯外形。

該車間擁有34臺(tái)立式加工中心，大部分機(jī)床配有分度工作臺(tái)。由于在長(zhǎng)期的加工周期中，夾具中的零件處于滿負(fù)荷的狀態(tài)，因此一名操作員一般可以操作2臺(tái)立式加工中心。這樣做盡管節(jié)約了一定的勞力成本，但如果與Sequoia自動(dòng)化公司競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所操作運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)式組合機(jī)床相比，加工中心的競(jìng)爭(zhēng)能力就顯得相對(duì)不足了。

為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，該加工車間開(kāi)始以雙托盤立式加工中心替代老式機(jī)床。該公司的總經(jīng)理DennisJ.Burke先生解釋說(shuō)：“現(xiàn)在，老式機(jī)床被放置一邊而棄之不用，操作員從新機(jī)床的夾具上卸下加工后的成品，然后更換上新的毛坯件。為了減少待機(jī)停工時(shí)間，我們開(kāi)始用雙托盤加工中心更換了老式機(jī)床，這樣，當(dāng)一個(gè)托盤上裝卡的工件在加工的時(shí)候，操作員可以在另一個(gè)托盤的夾具上裝卸另外一些工件。在過(guò)去4年中，我們購(gòu)置了7臺(tái)雙托盤立式加工中心，在這些機(jī)床上，我們只需幾秒鐘的時(shí)間就可完成兩個(gè)托盤的相互交換，從而大大縮短了停機(jī)時(shí)間。”

雙托盤機(jī)床的應(yīng)用使該公司在正確的方向上邁進(jìn)了一步，但仍然有許多工作有待于進(jìn)一步改進(jìn)。該公司的質(zhì)量控制部主任CherylSchraut先生補(bǔ)充說(shuō)：“由于全球性經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，我們不但要與本地區(qū)同一街道上的車間進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，而且還要與南美、印度、英國(guó)以及全世界的公司進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。每臺(tái)機(jī)床所需雇傭的操作員費(fèi)用越來(lái)越高，顯然，我們必須找到一些切實(shí)可行的辦法，提高加工工藝的自動(dòng)化水平。問(wèn)題是，我們只是一個(gè)加工車間，沒(méi)有長(zhǎng)線生產(chǎn)業(yè)務(wù)。因此我們面臨的挑戰(zhàn)是加工工藝的自動(dòng)化革命，而不是借助于它們本身的自動(dòng)化。”

如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化？

根據(jù)Burke先生的預(yù)測(cè)，采用機(jī)器人技術(shù)是實(shí)現(xiàn)他們車間加工操作自動(dòng)化革命的最佳解決方案，盡管他還不能肯定究竟采用哪一類機(jī)器人最適合于他們的工作。

Bruke先生對(duì)多種自動(dòng)化方案進(jìn)行了研究，希望能找到一種最適合于現(xiàn)有機(jī)床和現(xiàn)有加工工藝的最佳解決方案。隨著一系列選用方案的不斷考證，一種最理想的機(jī)器人方案終于開(kāi)始浮出水面。這種機(jī)器人必須小巧玲瓏、重量輕、成本效益高。它應(yīng)專為一臺(tái)立式加工中心提供服務(wù)，而不是同時(shí)為幾臺(tái)機(jī)床服務(wù)。當(dāng)不需要機(jī)器人提供服務(wù)時(shí)，可讓機(jī)器人退出工作現(xiàn)場(chǎng)，使操作員以普通的工作方式操作機(jī)床，也就是說(shuō)采用手工方式裝卸工件。

于是Burke先生向Fanuc機(jī)器人公司的地區(qū)銷售經(jīng)理GaryKowalsiki先生具體描述了他對(duì)所需機(jī)器人的一些想法。

Sequoia自動(dòng)化公司首先從Yamazen公司購(gòu)買兩臺(tái)FanucCNCMate200i生產(chǎn)型機(jī)器人，同時(shí)還包括兩臺(tái)由NTC美洲公司提供的NV4GCNC雙托盤立式數(shù)控加工中心，上面配有多功能工裝夾具，可加工承接該公司的大批量訂單。

Fanuc公司設(shè)計(jì)的Mate200i型機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)小巧，可作為一個(gè)低成本的機(jī)床解決方案。這一裝置是按照成套設(shè)備的方式開(kāi)發(fā)的，可直接與機(jī)床的接口連接，整套自容式系統(tǒng)裝置包括一個(gè)6軸的機(jī)器人，其臂長(zhǎng)可延伸19in。這種機(jī)器人可安裝到車床、銑床、加工中心和其他機(jī)床上，為裝卸工件提供服務(wù)，其裝卸高度離地面36~44in。這種機(jī)器人的重量很輕（只有1050Ib），可以用于起重設(shè)備起吊，將其安裝到工廠內(nèi)任何與之相匹配或允許其接近的機(jī)器上。

機(jī)器人可移動(dòng)幾英尺的距離

Sequoia自動(dòng)化公司只需要機(jī)器人向旁邊移動(dòng)幾英尺的距離，使其靠近機(jī)床。機(jī)器人的手臂安裝在一個(gè)左右滾動(dòng)的平臺(tái)上，可以使其在機(jī)床工件的裝卸區(qū)來(lái)回移動(dòng)。防護(hù)罩的右側(cè)可以與平臺(tái)一起移動(dòng)，并向防護(hù)罩的左側(cè)伸縮。當(dāng)平臺(tái)全面向右邊延伸時(shí)，機(jī)器人就處于工件裝卸區(qū)的正前方，防護(hù)罩約占3×7ft.的面積；當(dāng)其向左邊伸縮時(shí)，其面積將縮減到3×4ft.。

要使機(jī)器人離開(kāi)機(jī)床橫向移動(dòng)，必須拆