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蔡司三坐标应用之电极自动化方案

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  • TA的每日心情
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    发表于 2016-6-2 17:09:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    日常生活中,产品丰富多彩。手机,平板电脑,笔记本电脑,电饭锅,搅拌器,电动工具,电视机,冰箱,洗衣机,汽车内饰等等。那么这些产品间有什么内在的关联性吗?
    关联在于构成这些产品的零件,可能使用模具成型生产。
    要制作一副模具,中间会涉及到加工机床(Milling Machine),线切割机(Wirecut Machine),电火花机(Sinking Machine)等诸多设备
    其中电极(Electrode)就是使用在电火花机进行电弧腐蚀加工出需要的形状
    从样式上看,电极(Electrode)可以分为标准电极(四面分中)和非标准电极(圆形或其他形状)
    从放电材料上看,电极(Electrode)主要分为铜电极和石墨电极

    1 为什么需要检测电极(Electrode)?
    第一 电极在火花机进行放电加工,需要获取电极和夹具中心坐标以及旋转偏差值
                   
    第二 电极放电会不断损耗,需要获取火花位偏差用于调整放电间隙(spark gap)或者判定电极状态

    2 为什么关注电极(Electrode)检测?
    第一 模具成型过程,放电加工是一个重要环节。电极的品质管控就显得尤为重要
    第二 电极的种类样式繁多,数量基数大。电极编程检测会占用很大部分设备检测能力。这会凸显产能问题
    第三 要实现模具自动化,电极自动化检测必不可少

    3 电极编程检测复杂吗?
    电极检测主要测量点偏差,并不复杂。

    假设平均每个电极完成检测需要7分钟
    常规编程检测过程:
    耗时-次序-内容
    30″  - 1  -  导入CAD模型(IGES,UG,PROE等等格式)
    1′     - 2  -  建立基本坐标系
    1′     - 3  -  模型上定义测量点
    1′     - 4  -  输出点偏差特性
    30″  - 5  -  定义安全参数
    2′     - 6  -  运行程序
    1′     - 7  -  打印输出检测结果,进行判定分析
    由上可以引出两个推论:
    第一 假设1天有100个电极要检测,耗费的时间700分钟,约等于12小时
    第二 同时需要经验丰富,熟悉三坐标编程人员完成

    4 为什么需要提高电极检测效率?
    • 如果一天的电极数量200个,就需要24小时。三坐标需要一直不停才刚好全部检测完成。如果更多,就意味着1台三坐标无法满足要求。
    • 实际工作中还需要检测产品或者钢料,这也会需要用到三坐标而占用部分时间。
    • 同时需要有若干个熟练的三坐标操作人员。如果有经验的人员因事无法进行检测,而又没有合适的后备人选,那么检测工作就可能停滞。造成现场其他部门工作无法顺利开展


    5 怎么提高电极的编程检测效率?
    让我们分析一下整个编程检测过程中各项内容所占时间
    7%   - 30″  - 导入CAD模型      
    14% - 1′     - 建立基本坐标系
    14% - 1′     - 模型上定义测量点
    14% - 1′     - 输出点偏差特性
    8%   - 30″  - 定义安全参数
    28% - 2′     - 运行程序
    15% - 1′    - 打印输出检测结果,进行判定分析
    其中程序运行时间(就是三坐标自动检测部分时间)所占平均比重不到30%,而测量的准备工作以及报告处理时间近70%
    这就意味着70%的时间,三坐标处于无法检测状态。
    提高电极编程检测效率,主要就是降低“70%”这部分工作的时间

    6 电极自动化检测方案思考
    编程工作和三坐标检测分开,三坐标只进行程序检测。 是否可以实现?
    1 UG电脑(非三坐标电脑)完成每个电极检测点位置定义
    2 三坐标电脑和UG电脑连接,实现共网
    3 三坐标电脑端读取到相应电极数据,自动导入到Calypso软件生成检测程序
    4 运行程序完成检测
    5 数据生成后自动上传服务器,选择接受或者不接受
    和常规方法相比,整个过程中三坐标闲置和测量时间分析
    30″  - 1 导入CAD模型(IGES,UG,PROE等等格式)
    1′     - 2 建立基本坐标系
    1′     - 3 模型上定义测量点
    1′     - 4 输出点偏差特性
    30″  - 5 定义安全参数
    2′     - 6 运行程序
    1′    - 7 打印输出检测结果,进行判定分析
    • 绿色部分常规方法耗时2.5′,目前假设依然耗时2.5′。但是当前不占用三坐标时间
    • 蓝色部分常规方法耗时3.5′,目前自动导入生成程序时间定义为30″,测量时间为2′,共计时间为2.5′
    • 黄色部分常规方法耗时1′,目前实现自动判定与上传,占用三坐标时间30″

    常规方法:   闲置时间/测量时间
      ———>                5′ / 2′
    自动化方案:闲置时间/测量时间
      ———>                1′ / 2′
    从上面数据可以看出,
    测量一个电极平均耗时从7′ 降低到 3′,效率提升130%
    测量一个电极,三坐标闲置时间从 5′ 降低到 1′ ,大大提高了三坐标使用效率

    7 电极自动化检测方案优势
    优势1:提升了检测效率,释放产能,节约成本
    举例来说:
    • 如果一天100个电极,300分钟,约等于5小时。相较常规方法,节约了近6个小时
    • 如果一天200个电极,600分钟,约等于10小时。相较常规方法,节约了近12小时

    优势2:简化了检测流程。三坐标用户端工作从繁杂的编程过程中解脱出来,只需选择电极信息,就可以实现自动检测
    优势3:电极UG选点工作,由更了解电极的人员完成。避免了因检测位置不合理而导致的重复检测工作。节约了资源

    8 蔡司三坐标电极自动化方案
    蔡司提供的电极自动化检测方案:e-Power System Solution
    第一部分:UG选点
    • 根据电极3D颜色公差标准或客户特定原则,自动生成检测点位。自动提醒未提取点位的面块
    • 支持手动校正选择功能
    • 根据每个点位自动选择适用的探针及测尖、自动选择适用的检测角度、自动检测接近距离和回退距离
    • 支持后台自动电极及工件编程、以及现场即时编程
    • 完全支持规则电极、偏心电极、钢料工件、非标销件等检测需求
    • 快速智能编程(15秒/程序编程),支持手动、条形码、芯片选择工件
    • 自动导出夹具系统中心及转角偏差修正数据,同时兼容CNC与EDM火花机修正



    第二部分 自动生成程序并实现结果上传和判定
    • 支持手动、条形码、芯片选择程序
    • 后台自动检测程序排序及自动启动检测程序
    • 即时判断检测结果及数据共享传输需求
    • 所有检测结果(包括原始文档)自动上传数据库,支持随时查看

    I  自动生成程序
    II 结果上传和判定

    文章采集于蔡司专业人士,不便之处请蔡司官方人士多多谅解,能帮到的人请多多感恩那些奉献蔡司技术的专业人士!!!

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