02.02.2022 | 媒体

生产无后坐力锤子的机器人协作

来自埃门塔尔的 PB Swiss Tools 为全球市场生产优质工具和医疗器械。为了进一步提高工艺效率和质量,该公司还投资于自动化解决方案。不久前,PB Swiss Tools 成为了瑞士第一家向 ABB 购买 IRB 1300 的公司,并自行将这台机器人与另一台机器人集成到 OmniCore 自动化加工单元中。

凡是有人居住的地方,就有 PB Swiss Tools 手工具的身影。其优良的品质早已被大家口口相传。这家传统型企业为材料和制造缺陷提供终身质保。每把工具上都有一个序列号,可以追溯到全部的生产工序乃至所采用的原料,这是医疗器械级别的要求。

自有生产基地拥有庞大的垂直一体化生产规模
产品仅由埃门塔尔的瓦森和苏米斯瓦尔德两处基地负责生产。庞大的垂直一体化生产规模;拥有最纯粹的“瑞士制造”质量:PB Swiss Tools 自行生产现场供给的各类原材料,如经过特殊硬化处理的棒材或塑料颗粒等。同样包罗万象的还有高科工业园,这里负责金属和塑料加工以及电镀处理,用于生产工具的各个部件。

工具生产线自身就占用了 17 台 ABB 生产的机器人。“我们在为客户不断开发出新产品的同时,也在改进现有的生产流程,确保我们有足够的实力来与那些低成本国家的对手竞争。”PB Swiss Tools 首席执行官 Eva Jaisli 说道。确保生产线具备极大的灵活性也至关重要,因为我们生产的工具种类繁多。工序自动化有助于巩固瑞士生产基地的地位并进一步扩大规模,这也包括员工团体。“如今我们的雇佣人数要远比八年前多,”Jaisli 说。

利用活动的配重块来抵消后座力
无后坐力锤子是 PB Swiss Tools 最为畅销一款产品。装在锤头中的活动配重块随之摆动,确保准确而有力的锤击不会产生后座力。“为此,我们在锤头中装入了一排穿在销上的活动钢垫圈,”Heinz Kobel 介绍说,他为 PB Swiss Tools 工作了 35 年,是该公司的工程项目经理。


Heinz Kobel 与新型的 OmniCore 机器人加工单元。

“到目前为止,我们已经用机器人实现了生产工序的半自动化。为了提高生产速度和精确度,我们决定设计一个新的机器人加工单元来实现自动化生产,”Kobel 说。Heinz Kobel 领导的团队自行完成了机器人的集成与编程工作。 

两台新的 ABB 机器人合二为一
他评估了新加工单元的两个新搬运机器人,并将现有的焊接机器人加入到自己的加工单元中。“基于我们获得的良好经验,我们再次求助于 ABB,”Kobel 说。“他们向我们推荐了他们产品系列中的两款新机器人——IRB 1100 和 IRB 1300。我们对新机器人的优势给予了肯定。


IRB 1100 可精确插入进给的垫圈。

IRB 1300 是 2020 年推出的产品,比上一代 IRB 1600 更快、更轻。而它的负荷能力却高达 11 kg。IRB 1100 于 2018 年底推出,目前是 ABB 最小、最轻的六轴机器人。它取代了 IRB 120。这两款机器人均搭载了全新的紧凑型 ABB 控制器 OmniCore,具备最高水准的路径精确度。
 

瑞士首台纯 OmniCore 机器人加工单元
“PB Swiss Tools 是瑞士第一家购买 IRB 1300 的客户,同时也实现了首台纯 OmniCore 机器人加工单元,”ABB 主管的销售工程师 Olivier Keck 说。“这表示他们不仅在新工具的开发中实现了创新,而且在优化生产方面也是一位先驱者。”Heinz Kobel 带领的团队于 2021 年春季用 ABB 提供的 Robotstudio 模拟软件将两台机器人自行集成到这台新型的 OmniCore 加工单元中并完成了编程工作。

加工单元中两台机器人中较小的一台 IRB 1100,是敏捷的精加工设备。它的工作是拾取自动进给的垫圈并精确地完成穿插动作。IRB 1300 是这组机器人当中的大范围全能型机器人——负责锤头底座的放料工作,它会事先将底座放在传感器前检查是否存在可能会引发故障的钢屑。IRB 1100 首先会用真空机械手插入一个销钉,然后一片接一片地叠放垫圈。


两台新型 ABB 机械手紧密配合。

同时还包揽了焊接设备和车床的工作
插入正确数量的垫圈后,IRB 1300 随即放上壳体的顶部,并将锤头放入焊接机,以便将两个部件永久焊接在一起。然后它将锤头放下冷却片刻后,再将其放入加工焊缝的数控车床上。

随后 IRB 1300 将锤头继续递给相邻的加工单元中,早已等在那里的 ABB IRB 1600 将锤头放入第二道焊接设备。然后将其焊接在锤柄座上。所有这些工作均由三台机器人以全自动方式完成。

加工七种不同的规格
PB Swiss Tools 生产七种不同规格的无后坐力锤子,总年产量约八万件。将自动加工单元改装为其他规格只需一刻钟即可完成,通常每周改装一次。


这就是无后坐力锤子的内部结构。

“新型自动加工单元帮我们顺利地完成了目标:我们可以更快更多地生产高品质锤子。更重要的是,新型 ABB 机器人精确可靠的工作方式,”Kobel 说。“比如对于飞机制造和汽车工业来说,这种工具的安全和质量至关重要。”
 

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