位于德國柏林的西門子中壓開關(guān)工廠，主要使用INDEX生產(chǎn)型自動車床和車銑中心生產(chǎn)開關(guān)零部件，其中2臺配有iXcenter機(jī)器人單元的INDEX G200.2全自動車銑中心給人留下了深刻印象。
西門子是一家專注于工業(yè)自動化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、移動通訊和醫(yī)療健康領(lǐng)域的科技公司。在其多元化產(chǎn)品線中，還包括適用于各類電網(wǎng)運(yùn)行的開關(guān)設(shè)備，如發(fā)電廠、變電站、變壓器以及船舶和火車中使用的電氣開關(guān)設(shè)備。
其中最暢銷的一款是安裝在空氣絕緣設(shè)備中的真空開關(guān)，其核心組件是具有良好密封性能的真空開關(guān)管，它們在西門子柏林工廠研發(fā)生產(chǎn)。這種真空開關(guān)管具有以下優(yōu)勢：在整個產(chǎn)品壽命周期內(nèi)保持高工作質(zhì)量和穩(wěn)定性，能夠安全可靠地分配電力能源。
西門子柏林工廠的生產(chǎn)車間負(fù)責(zé)人Rolf-Peter Gust表示：“我們在生產(chǎn)過程中，將真空開關(guān)管中的靜觸頭棒、動觸頭棒、定跑弧面、動跑弧面、靜觸頭和動觸頭等關(guān)鍵元器件進(jìn)行組裝。在真空開關(guān)管中，由銅鉻合金制造的動、定跑弧面對于確保其可用性和使用壽命至關(guān)重要。通過結(jié)合設(shè)計細(xì)節(jié)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)真空開關(guān)管具備較高的短路容量和最小回路電阻。簡而言之，這使得我們所生產(chǎn)的真空開關(guān)具有出色的性能。”
高品質(zhì)的產(chǎn)品源自于優(yōu)質(zhì)設(shè)備
動、靜觸頭棒和動、定跑弧盤的機(jī)械加工由生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)人Erick K?hler負(fù)責(zé)，他協(xié)調(diào)12臺車床和車銑中心的生產(chǎn)任務(wù)，這些生產(chǎn)設(shè)備都來自于INDEX。“我們與INDEX已經(jīng)成功合作了很多年?！盞?hler說道：“雖然每次投資新設(shè)備時我們也會考慮其他供應(yīng)商，但最終我們總是選擇INDEX的設(shè)備，它不僅提供了我們所需的性能，機(jī)床配備的西門子Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)也是一個重要因素。”
目前，大部分真空開關(guān)管產(chǎn)品的生產(chǎn)都集中在兩條三班制生產(chǎn)線上完成，每條生產(chǎn)線配備有五臺機(jī)床。這兩條生產(chǎn)線由INDEX C100車削中心和G160車銑中心組成。Eric K?hler評價說：“這些機(jī)器使我們能夠非常靈活、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行加工，即使對于那些難切削材料也是如此?！?/span>
大型觸頭棒使用預(yù)成型的銅坯料進(jìn)行加工（左圖），這些毛坯零件在INDEX G200.2上一次加工完成車削、銑削和鉆孔。
純銅材料在加工中形成的長條形卷狀切屑會匯集成球狀并阻礙切削加工?！癐NDEX通過ChipMaster程序優(yōu)化了各種切削速度工況下的斷屑，為我們提供了有力的支持和幫助?！?K?hler說道。
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無與倫比的靈活性
2臺配有iXcenter機(jī)器人單元的INDEX G200.2全自動車銑復(fù)合大大提高了生產(chǎn)柔性。K?hler說道：“對于我們來說，自動化是不可或缺的。我們需要依靠自動化技術(shù)來保持自己的競爭力，在勞動力短缺的情況下就更為重要了?！?/span>
這一認(rèn)識在真空開關(guān)管的生產(chǎn)加工中并不是新鮮事。2008年，真空開關(guān)管的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人就給INDEX C65自動車床配備了上下料系統(tǒng)，后續(xù)又對G160進(jìn)行了升級改造。
一站式提供機(jī)床和機(jī)器人自動化單元
5年前，真空開關(guān)管的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人決定投資購買集成了iXcenter機(jī)器人單元的G200.2車銑中心。他們需要的是一種可以完成峰值訂單以及完成客戶加急訂單的解決方案?！拔覀兊漠a(chǎn)品類品種很多，僅就動、定跑弧盤來講就有不同的形狀、厚度和直徑等差異，最大的直徑尺寸可達(dá)40mm。
此外，我們用棒料加工的動、靜觸頭棒也有50-60種不同的變型，并且涉及約25種不同原材料。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)都要經(jīng)過車削、銑削和鉆削等多道工序才能完成?！?/span>
INDEX G200.2完成這些切削加工完全不在話下，其主軸通孔直徑為65mm，卡盤直徑為165mm，切削長度為660mm，足以加工各種規(guī)格的動、靜觸頭棒和跑弧盤；3個刀塔都配備Y軸，每個刀塔各具有14個刀位，可以完成主軸和副主軸/尾座的所有切削加工；360度旋轉(zhuǎn)B軸，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)7200rpm，切削功率高達(dá)22kW，輸出扭矩為52Nm。
它能完成要求苛刻的銑鉆加工，無需使用動力刀座。鏈?zhǔn)降稁鞆淖髠?cè)移動到工作區(qū)域，總共有6個HSK-A40的刀位，通過換刀程序?qū)崿F(xiàn)集成銑軸的自動換刀?！皯{借G200.2卓越的性能和技術(shù)，我們成功將加工節(jié)拍縮短了33%。此外，由于擁有更多刀位數(shù)量，我們還大幅減少了刀具調(diào)整時間。” K?hler說。
INDEX G200.2 不僅配備了iXcenter機(jī)器人單元，還配備了桁架式下料系統(tǒng)搭配傳送帶，真正實(shí)現(xiàn)了無人值守的自動化生產(chǎn)加工。
這里要介紹一下iXcenter機(jī)器人單元：在調(diào)試設(shè)備時，操作人員可以輕松移動iXcenter，無阻礙地進(jìn)入工作區(qū)。在生產(chǎn)過程中，iXcenter 被固定在機(jī)床加工區(qū)域前方，6軸機(jī)器人完成毛坯零件的裝夾。在任何時間點(diǎn)，操作員可以在不中斷生產(chǎn)的情況下將原材料托盤裝入上部儲存區(qū)域，并從下部儲存區(qū)域取出成品托盤。
整體解決方案
K?hler和他的同事從一開始就被這個解決方案折服了，所以他們成為了INDEX公司iXcenter機(jī)器人的首批用戶之一?！皬囊姷竭@一解決方案開始我們就非常信服?！?nbsp;西門子制造部門負(fù)責(zé)人K?hler他表示：“從自動化生產(chǎn)的角度來講，如果我們使用棒料來加工小型動、靜觸頭棒，并通過機(jī)器人將其放入托盤庫能夠讓我們實(shí)現(xiàn)12小時的自動化加工。
對于大型觸頭棒，我們采用毛坯零件進(jìn)行加工，使用能放置12件毛坯和成品的托盤4-5個，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)4個小時的無人值守自動加工時間。另一種解決方案是使用機(jī)器人放置毛坯，利用桁架式下料系統(tǒng)取出加工好的成品，并由傳送帶傳送到車銑中心外部。沒有比這更靈活的了！” K?hler評論道。
