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涡轮叶片高效生产的“本质”
2017-08-22

【据航空航天制造杂志2017年7月31日报道】航空制造业的全球化属性以及供应链加剧的复杂度意味着,能够通过制造工艺跟踪单个零件以及支撑质量保证,比以往都更加重要。当考虑遵守这些严格的需求并且要达到更高效率时,当今的工艺装备的制造商已不仅是追求生产另一台加工中心,而是开发无所不包的、集成的制造系统。

ANCA是高柔性化数控磨床的全球领先制造商,正在交付满足这些需求的新型解决方案。例如,通过使用一台机器人,ANCA的TXcell磨削单元可以自动地装载工件以及砂轮包,提升了旋转刀具的生产效率,这在十几年前还是不可想象的。

基于这个的成功,ANCA向TXcell引入了第二台机器人,将磨床加付交付给了在实施应用时需要额外辅助操作的客户。ANCA销售的TXcell,可选择配置两个机器人,在一次安装后可执行额外的操作,带来更大的效率,拥有了广泛的用户。

TXcell将在9月份的汉诺威展会进行演示。

【问题的本质】

在最近的一个案例中,ANCA与其它关键供应商合作,针对发动机涡轮叶片根部外形的研磨,交付了一个高效的解决方案。TX和EDGe公司产品经理Thompson表示:“与客户进行试研磨时,我们知道TXcell为快速和精密的涡轮叶片根部外形研磨操作提供了极好的基础。不过,在这个竞争性市场中,我们寻求超越研磨机床本身给客户更大的价值。”面对这个挑战,ANCA工程师与客户紧密合作交付了一个无所不包的制造单元,比涡轮叶片根部研磨能做的要多得多。

解决方案的第一个部分是涡轮叶片的自动零件夹持,实现无人生产。涡轮叶片是一个非均匀外形,传统工艺将它们装入一个软合金中,让它们在研磨操作中更好夹持。由于装嵌涡轮叶片是一个单独、费时的工艺,需要加以管理,ANCA工程师设计了一个灵巧的夹具来安全地夹持涡轮叶片,允许自动装载。将叶片装入夹具因为第二个小机器人的增加而成为可能。原始的大机器人除了仍然负责更换轮包外,现在还要负责将夹具和叶片一起装载到TX研磨机床中。

单元中使用两个机器人为许多其它加工任务开启了广泛的可能性。一个主要优势就是实现零件序列号跟踪的能力。该任务通过在TXcell上增加Cognex摄像头和一个Automator激光蚀刻系统实现。在研磨前,涡轮叶片序列号可以通过摄像头读取,数据传输到激光蚀刻系统用于在研磨后进行ID标记。

通过给单元增加一个雷尼绍Equator测量系统,加入了一个更先进的能力——工艺完成后零件测量。在这个自动化操作中,第二个机器人卸载完成研磨的叶片,交给Equator然后依据一个可追踪的原件来测量零件。好零件由机器人交还爪盘,坏零件放置在相应的超规或过小回收站中。

【满足生产速度】

在证明系统执行无人精密涡轮叶片根部研磨的能力后,ANCA工程师接到了实现所需产能的任务。使用TXcell的大机器人,开发了一个自动的爪盘更换系统,从1个爪盘到10个,拓展了系统的可用产能。

这些宝贵功能的增加意味着TXcell现在不仅可以无人化研磨所需零件超过一周,还能按单个序列号地交付,可根据一个故障安全的质量控制检查系统确认。据一个满意的客户表示,最终这个综合的黑灯生产系统“超出了我们的预期”。

Thompson总结道:“由于双机器人TXcell涡轮叶片应用的巨大成功,预计我们将能交付一系列高效解决方案,为一大批组件研磨应用带来成本降低和质量提升。”(航空工业发展研究中心 刘亚威)


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