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“自主生产单元”: 第一种自主工作的车间方案

HOMAG 在 HOLZ-HANDWERK 展会上首次展示一种全自主工作的车间。该车间由两个全自动化并且互连的生产单元构成。

通过自主工作的小帮手连接这两个生产单元:使用无人驾驶的运输车辆 (TRANSBOT) 在生产单元之间组织裁片物流,从而让这种车间方案成为木工行业的第一种“自主生产单元”。

“自主生产单元”不仅可在手工业、而且也可在工业领域批量和单件批量生产过程中充分发挥其灵活性,并且在中小型企业将来的生产方面开创了从未有过的功能选项。

生产单元 1:  高科技边缘加工与一体化工件搬运系统

最适合于封边加工领域需要应付极多裁片和材料的用户:封边机 EDGETEQ S-500(以前是 KAL 370)与回送装置 LOOPTEQ O-600(以前是 TFU 521)相结合,灵活性极高。这两个要素通过生产单元控制器 woodFlex 相互联网。该控制器为模块化构造,并且面向将来的要求或者扩展功能开放,可保证安全、优化流程、提升效率。预先给每个裁片配上包含所有加工数据的数字标识(条形码),使得生产单元能够正确加工每个工件。

高科技边缘加工:灵活性³

新型 EDGETEQ S-500 拥有从未有过的灵活性:能够加工 3 种轮廓,同时还有  3 种不同的封边条接合方法。

加工灵活性很高,点击按钮即可完成装调,这经常是提升生产效率的关键所在。新型 3-Profiltechnik(三轮廓技术)在这里十分适用,可在 3 种轮廓和 20°倒角之间迅速自动切换,重复精度很高。“Paket 3-Profiltechnik”(三轮廓技术包)包含用于 3 种圆角半径的精密铣削单元、仿形铣单元 FK30 上的三轮廓加工头以及用于 3 种以上圆角半径的异形刮刀。如果想要在很短的时间间隔内改换封边方法(PU、EVA 或者无接缝技术 airTec),现在可以在一台机床上运用所有 3 种封边方法(例如点击按钮 airTec 就会自动切换到使用 EVA)。

一体化自动工件搬运系统

工件回送装置 LOOPTEQ O-600 负责给 EDGETEQ S-500 全自动提供裁片。这里将自动回送装置与堆垛设备相结合 – 可以送出成品工件或者自动码垛。完成该操作的是龙门架,具有根据宽度旋转的功能以及专为安全搬运新开发的真空横梁。回送装置是专为 240x80 mm 至 1200x3000 mm 的裁片设计的,并且已整合到封边机的机床控制器之

一体化工件搬运系统带来的好处

  • 采用安全可靠的真空横梁,质量成本很低
  • 单人操作,可以灵活安排人力
  • 减轻操作人员的体力劳动
  • 联网控制物料流,效率很高
  • 效率:按规定旋转,面向加工流程回送裁片
  • 完全整合到机床控制器之中 (powerTouch)

生产单元 2:  立式 CNC 加工机床上的机器人搬运系统

可用率接近 100 %,重复精度高,裁片搬运准确无误:机器人是可靠的伙伴,能提高生产的经济效益。可靠、连续的裁片供应使得每一台 CNC 机床成为高性能加工中心,并且因此成为极佳的生产单元。

在 HOLZ-HANDWERK 展会上有一台 6 轴机器人自动将裁片搬运给立式加工中心 DRILLTEQ V-500(以前是 BHX 200)。整合到生产单元控制器之中,可以非常简单地操作机器人。还可以将对齐、验证和翻转裁片之类的功能整合到加工过程之中。也可以将新的工件纳入加工过程之中,非常简便。

机器人搬运系统带来的优点

  • 节省空间的方案
  • 对材料和表面呵护有加的搬运系统
  • 减轻操作人员的负担
  • 设备可用率高,提高增加值
  • 可以通过条形码或者 RFID 识别裁片

生产单元 3 :  通过无人驾驶的输送系统灵活连接

自主工作的小型物流帮手连接两个全自动工作的生产单元,从而形成完全自动工作的车间:使用无人驾驶的运输车辆 (FTF) 将封边单元中完成加工的堆垛供应给钻孔单元。

完整流程:生产单元中的物料流

  1. 自动封边单元:

    1. 使用独特的条形码标识每个工件

    2. 裁片封边 1~4 次。通过 LOOPTEQ O-600(以前是 TFU 521)送回

    3. 通过 LOOPTEQ O-600 的堆垛设备将裁片码垛

  2. 无人驾驶运输车辆 (FTF):将完成封边的堆垛运送到 CNC 机器人单元的机器人上料工位(如果该功能已被占用,FTF 就会将堆垛运送到缓冲工位)

    1. CNC 机器人单元:机器人将完成封边的裁片供应给 DRILLTEQ V-500(以前是 BHX 200)

    2. 机器人接着将完成钻孔/打榫的裁片码垛

  3. FTF:将完成封边和钻孔/打榫的堆垛运送到缓冲工位,并且将一个空吊具从机器人上料工位移动到机器人码垛工位

  4. FTF:将下一个完成封边的堆垛运送到 CNC 机器人单元的上料工位(要么从缓冲区,或者从 LOOPTEQ O-600 的堆垛设备)

  5. 其他 FTF 同时将新的空吊具供应给 LOOPTEQ O-600 的堆垛工位

软件 :  将生产单元与无人驾驶的运输车辆 (FTF) 智能联网

HOMAG 生产控制系统 ControllerMES 构成生产单元中的联网通信中心,可以与自动封边单元和 CNC 机器人单元的各个控制器以及 FTF 的控制器进行通信。这里使用“AGV 生产单元控制器” (AGV = Automated Guided Vehicle),该控制器与负责 FTF 行进路径规划的车队管理器紧密相连。

“自主生产单元”带来的优点

  • 将木材加工的过程知识与 FTF 技术相结合
  • 一站式物料管理
  • 备有连接到生态系统 tapio 的接口
  • 灵活连接加工单元:空间灵活性,并非通过滚道刚性连接
  • 短期反应能力:可以事后更改产品范围和加工顺序,简单方便
  • 可伸缩并且模块化:事后可以扩展,简单方便
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