Trevisan公司合作時(shí)間最長(cháng)的客戶(hù)之一，即一家為石油和天然氣行業(yè)供應閥門(mén)的跨國公司，向Trevisan尋求一套柔性制造系統 (FMS)，以提高閥門(mén)生產(chǎn)精度和效率，同時(shí)最大程度減少人工干預。Trevisan采用雷尼紹的一系列機床測量解決方案增強了該系統的制程控制能力。

背景

Trevisan Macchine Utensili (Trevisan) 公司于1963年成立，位于意大利，它是工件固定式車(chē)床設計和生產(chǎn)領(lǐng)域公認的全球領(lǐng)導者。該公司生產(chǎn)的車(chē)床應用于多個(gè)行業(yè)，涉及航空航天、農業(yè)、汽車(chē)、能源和海洋行業(yè)。

Trevisan一向以“超高的質(zhì)量和工程標準”為宗旨。其機床均自主設計和制造，以確保對生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節實(shí)現全面控制。

Trevisan還致力于不斷提升技術(shù)水準，為客戶(hù)提供完整的最新型FMS解決方案，其中集成多個(gè)Trevisan加工中心、托盤(pán)管理系統及自動(dòng)化刀庫。

挑戰

Trevisan為客戶(hù)提供的FMS提案包括一條由四臺Trevisan DS600/200C加工中心組成的生產(chǎn)線(xiàn)，配備一個(gè)雙高度、40位多托盤(pán)系統，以及一個(gè)由機器人控制的600位刀庫，它能夠處理多種金屬，包括特殊鋼、不銹鋼、合金和鉻鎳鐵合金。

作為主要承包商，Trevisan與雷尼紹合作提供用于控制和驗證工件和刀具的測量系統，同時(shí)與其他專(zhuān)業(yè)供應商合作提供托盤(pán)搬運系統和機器人技術(shù)。Trevisan在自有的機床生產(chǎn)線(xiàn)上采用雷尼紹設備已有多年歷史，而且Trevisan的這家客戶(hù)也非常認可這一選擇。

對于全球石油和天然氣行業(yè)，閥門(mén)的生產(chǎn)質(zhì)量至關(guān)重要。閥門(mén)不僅要確保工人的安全，而且必須能夠百分百可靠地阻斷油流或氣流。完美的密封性是閥門(mén)的最基本要求，因為即使是最細微的裂縫或瑕疵也可能導致油或氣逸出，進(jìn)而污染和危害周?chē)h(huán)境。

Trevisan Macchine Utensili商務(wù)總監Massimo Marcolin先生說(shuō)：“為避免造成任何危害，閥門(mén)制造的精度要求極高。對于閥門(mén)的內部零件，為確保閥芯實(shí)現截流，我們不允許有絲毫誤差。因為任何誤差都可能導致整個(gè)閥門(mén)無(wú)法使用?！?/p>

為了滿(mǎn)足高精度和零件質(zhì)量要求，必須克服工件及刀具的一系列測量與驗證挑戰：

· 序前工件確認和找正：確定毛坯工件在托盤(pán)上的精確位置、工件的精確尺寸以及余量，以?xún)?yōu)化粗加工、銑削和車(chē)削操作。

· 序中工件驗證：對加工特征進(jìn)行序中測量，以確認和實(shí)時(shí)控制工序性能。

· 序中刀具測量：自動(dòng)檢查刀具狀況，以防止出現刀具磨耗和破損。

· 精加工刀具驗證：在最終的精加工操作之前，檢查切削刀具有無(wú)磨耗或破損。

Marcolin先生表示：“我們將FMS設計為每臺加工中心均能獨立加工閥門(mén)，實(shí)現即產(chǎn)、即裝、即用的目標。這就要求在機床內完成所有精加工操作，而且精加工刀具的精度必須極高?！?/p>

解決方案

工件測頭技術(shù)

將每個(gè)毛坯工件通過(guò)托盤(pán)搬運到加工區域之后，使用雷尼紹RMP40無(wú)線(xiàn)電測頭在機床上執行自動(dòng)測量。這款超小型觸發(fā)式測頭能夠輕松接近所有工件特征，精確可靠地測量工件尺寸、位置，并在托盤(pán)上找正對齊工件，重復精度在1 μm以?xún)取?/p>

該測頭測量系統通過(guò)雷尼紹無(wú)線(xiàn)電機床接口RMI-Q與機床CNC通信。測量結果用于對齊拉平工件和工件坐標系找正，以及設定機床以執行精密的車(chē)削、銑削和磨削操作。

RMP40測頭采用跳頻 (FHSS) 通信，解決了大型復合加工中心的直聯(lián)難題。RMP40測頭堅固耐用、性能可靠。它采用最高等級的材料制造，能夠適應最?lèi)毫拥沫h(huán)境，克服沖擊、振動(dòng)、極端溫度和持續暴露于冷卻液等各種不利影響。

該測頭在公認的2.4 GHz ISM頻段內工作，符合所有國際無(wú)線(xiàn)電通訊標準。這意味著(zhù)，多個(gè)無(wú)線(xiàn)電測頭可在同一個(gè)FMS內工作，而不會(huì )相互干擾。

RMP40測頭還部署在整個(gè)閥門(mén)加工過(guò)程中，用于對粗加工和精加工特征進(jìn)行尺寸檢查，以確保對加工操作實(shí)現全面控制。

非接觸式刀具測量

由于工件的尺寸精度取決于多種因素，包括刀具尺寸偏差和跳動(dòng)度，因此在整個(gè)閥門(mén)制造過(guò)程中執行精確的刀具測量和驗證至關(guān)重要。為滿(mǎn)足精度要求，同時(shí)保持加工中心的高產(chǎn)出，Trevisan選用雷尼紹
NC4非接觸式激光對刀儀。

NC4系統安裝在加工中心內，在發(fā)射器和接收器之間傳輸激光光束，這樣切削刀具能夠穿過(guò)激光光束。刀具切入光束時(shí)將導致接收器接收的激光量減少，從而生成觸發(fā)信號。這樣即可記錄機床的位置，用于準確確定刀具的尺寸、幾何形狀以及有無(wú)破損。

NC4系統適用于各種加工中心，支持多種工作范圍和配置，并且具有集成吹氣系統以及MicroHole?和PassiveSeal?技術(shù)，以保護其精密光學(xué)裝置。它能夠測量和檢測直徑小至0.03 mm的刀具或特征，重復精度為+/-1 μm。

高精度對刀臂

FMS中還包括雷尼紹高精度自動(dòng)對刀臂 (HPMA)，用于在精加工數控車(chē)床上執行序中刀具測量和刀具破損檢測。

HPMA包括一個(gè)自動(dòng)對刀臂、一個(gè)RP3三維測頭、一套測針組件，以及TSI3機床接口（用于與數控機床控制器通信）。

該對刀臂適用于6 in至24 in的機床卡盤(pán)，而且其測針配置適用于刀方16 mm至50 mm的所有標準刀具尺寸。

結果

通過(guò)集成雷尼紹機床測頭測量系統用于閥門(mén)工件和切削刀具的找正和測量，Trevisan Macchine Utensili公司為其客戶(hù)打造了一套柔性制造系統 (FMS)，最大程度提高了精度和生產(chǎn)效率。

FMS將先前的手動(dòng)操作自動(dòng)化，從而消除了人為誤差風(fēng)險，以及因刀具過(guò)度磨耗或破損而造成廢品的風(fēng)險。測量精度提高，同時(shí)保持高產(chǎn)出。

Trevisan Macchine Utensili的客戶(hù)表示，自從全力運行FMS之后，其總體生產(chǎn)效率提升了60%，而不合格率降為零?，F在，它能夠為石油和天然氣行業(yè)生產(chǎn)精度更高、性能更可靠的閥門(mén)，而且廢品率為零。

關(guān)于雷尼紹

雷尼紹是世界領(lǐng)先的工程科技公司之一，在精密測量和醫療保健領(lǐng)域擁有專(zhuān)業(yè)技術(shù)。公司向眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù) — 從飛機引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機制造，到口腔和腦外科醫療設備等。此外，它
還在全球增材制造（也稱(chēng)3D打?。╊I(lǐng)域居領(lǐng)導地位，是一家設計和制造工業(yè)用增材制造設備（通過(guò)金屬粉末“打印”零件）的公司。

雷尼紹集團目前在37個(gè)國家/地區設有79個(gè)分支機構，員工4,400人，其中2,500余名員工在英國本土工作。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國本土進(jìn)行，在截至2020年6月的2020財年，雷尼紹實(shí)現銷(xiāo)售收入5.10億英鎊，其中94%來(lái)自出口業(yè)務(wù)。公司最大的市場(chǎng)為中國、美國、日本和德國。