機床測頭助力塑膠模具自動化生產

在現代制造業中，塑膠產品已經成為我們日常生活中的重要部分。為了滿足日益增長的市場需求，塑膠模具生產領域也在不斷發展和創新。其中，自動化生產技術的應用成為了提升生產效率和產品質量的關鍵。

作為在線檢測的重要工具，機床測頭在塑膠模具自動化生產過程中發揮著非常重要的作用。

下面通過一個實際案例來了解中圖儀器機床測頭在塑膠模具自動化生產過程中的具體應用。

客戶背景

浙江某公司專業生產各類美妝產品塑膠模具，現場使用多臺日本牧野中型立式加工中心，MAKINO 專家5和專家6數控系統、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。

客戶困境

客戶現有一條由8臺CNC和一個直線導軌機器人、線下三坐標以及預裝工位臺組成的自動化生產線，運行過程中經常出現抽檢部分產品不合格現象，由于上自動化產線的產品都是半精加工件同時位置精度要求非常高，按照下線三坐標預裝夾位加工，產品的合格率始終不穩定，無奈自動化產線加工變成半自動化加工。

機器人上料后需要停機人工再分中一次和線下三坐標分中值比對一遍才能聯機自動化加工，整個過程耗時耗力沒辦法實現自動化加工，自動化產線也沒有實現客戶理想效果。

經過客戶和自動化公司多次分析測試發現，出現不穩定因數主要為車間溫度差異造成線下三坐標分中值有誤差以及零點定位工裝磨損定位誤差綜合影響，因此結合現場實際情況和測量分中需求，最終評估確認采用紅外測頭外加UG測量外掛軟件結合MES系統來解決當前問題。

客戶期望

1.加工前機器人自動上料，紅外線測頭實時測量確認預裝夾位是否正確；

2.自動上料位置確認完后，測頭實時測量確認預裝毛坯尺寸是否合格；

3.自動上料位置尺寸確認完后，精確分中各類型模具、鑲件、滑塊等產品自動分中，同時分中精度要求在0-0.01MM以內。

中圖儀器方案

硬件配置：PO40紅外測頭，6MM測量球徑，100MM長的陶瓷桿一體測針。

軟件配置：發那科制定測量宏程序以及UG外掛自動測量分中軟件。

UG編程

MES系統分配加工任務

機器人上料

紅外測頭在線測量

自動化生產加工流程

1.編程員編寫好測量和加工程序后，放入MES系統路徑文件夾；

2.裝夾好的物料連同零點定位工裝自動移位至線下三坐標，進行半自動分中采集數據反饋給MES系統；

3.MES系統按照工單信息整合三坐標線下預裝位置信息和測量后處理程序聯機發送到機臺；

4.MES系統同步控制機器人自動上料至對應機臺上；

5.上料結束后CNC調用PO40測頭對產品自動批量分中測量；

6.系統根據分中測量信息首先判斷物料裝夾和尺寸是否正確，然后檢查工件預裝位置和自動分中位置是否在設定公差范圍內，如果都合格則把精確分中數據自動抄數給CNC，否則報警指示操作員到現場檢測確認；

7.分中測量結束后CNC自動加工，機器人自動卸料同時運到清洗工位自動清洗，再由機器人送料到線下三坐標工位；

8.MES系統控制線下三坐標按照測量要求對位置測量；

9.MES系統根據三坐標測量報告判斷合格與否，合格則機器人卸料放置于合格區，不合格則報警指示現場操作員復測。

應用效果

1.減少了產品因為裝夾位置錯誤而撞機的風險；

2.減少了因為毛坯尺寸不對而錯誤加工的風險；

3.減少了產品加工前序預裝位置超差而批量報廢的風險；

4.降低了因為預裝夾位尺寸偏差而加工不良停機的風險；

5.提高了產品的生產效率（分中時間由2分鐘提升到20秒，效率提高6倍多）和生產良率（分中精度穩定在0.01MM內）；

6.提高了自動化生產過程中的運行效率（取消自動運行過程中停機人工確認的操作）；

7.減少了自動化生產過程人工介入的次數；

8.降低了操作人員的勞動強度（通常機器人上料后需要人工二次確認，特別是一個工裝上擺放有批量件時，人工分中操作勞動強度大、耗時耗力）。