當(dāng)前狀況/任務(wù)
Aesculap 公司在 Tuttlingen 的標(biāo)準(zhǔn)工廠內(nèi)生產(chǎn)高品質(zhì)的植入物以前在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)主要采用人工制造?,F(xiàn)在,Aesculap 公司希望將整個(gè)工藝最優(yōu)化。而原因則在于成本費(fèi)用的壓力以及由此而產(chǎn)生的取得更高經(jīng)濟(jì)效益的愿望。因此,首先必須縮短生產(chǎn)時(shí)間并減少支出。公司計(jì)劃使用六軸鉸接臂機(jī)器人對(duì)髖關(guān)節(jié)假體的打磨及拋光。Aesculap 對(duì)機(jī)器人最主要的要求就是:必須有很高的重復(fù)精度以保證工藝的可重復(fù)性及保證質(zhì)量的穩(wěn)定。另外,公司還要求機(jī)器人要有很高的靈活性。
實(shí)施措/解決方案
公司選擇了兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人 KR 30 HA,該機(jī)器人具有 30 kg 的承載能力且最大作用范圍為近兩米。每臺(tái)機(jī)器人在整個(gè)工藝流程中處理不同的工作步驟,且在此過程中不需要將植入物放下。
在兩個(gè)機(jī)器人艙內(nèi)均安裝有集成了測(cè)量設(shè)備的打磨及拋光工位,在此工位上,兩臺(tái)機(jī)器人可以對(duì)髖關(guān)節(jié)假體逐步分區(qū)進(jìn)行加工處理。在此過程中,KR 30 HA 可使假體始終保持在一個(gè)規(guī)定的位置。為使在更換到第二臺(tái)機(jī)器人后還能夠保持假體的位置,機(jī)器人將假體與相應(yīng)的夾持器一起接過。庫(kù)卡機(jī)器人可分三個(gè)班次打磨及拋光批量最多為 200 個(gè)的植入物。在完成打磨及拋光以后,在機(jī)器人艙外還會(huì)接著進(jìn)行一項(xiàng)附加的表面處理工序。
該項(xiàng)目成功的一個(gè)重要前提就是為這項(xiàng)應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)開發(fā)的氣動(dòng)夾持器。終端效應(yīng)器必須能將髖關(guān)節(jié)假體牢牢住,但是又允許對(duì)其造成任何損傷。夾持器雖然是依據(jù)假體的形狀設(shè)計(jì)的,但是還是需要留意其細(xì)微的偏差,因?yàn)榧袤w畢竟屬于熱壓部件。
系統(tǒng)部件/合同范圍
兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人 KR 30 HA
兩臺(tái)以 PC 為基礎(chǔ)的庫(kù)卡機(jī)器人控制系統(tǒng),包括帶視窗操作界面的控制面板
氣動(dòng)夾持器
夾持器更換系統(tǒng)
打磨及拋光工位
測(cè)量設(shè)備
沖洗或清潔部件及相應(yīng)的清潔膏
堆垛系統(tǒng)
器人編程
機(jī)器人與打磨設(shè)備之間的接口
安全設(shè)備
投入運(yùn)行
培訓(xùn)客戶方員工
由庫(kù)卡系統(tǒng)合作伙伴波廷根 SHL 自動(dòng)化技術(shù)股份公司設(shè)計(jì)并交付使用。
結(jié)果/成效
精確度極高
為使機(jī)器人能夠極為精確的完成工作而對(duì)其進(jìn)行了完全的測(cè)量。這是其他生產(chǎn)商所提供的機(jī)器人不具有的獨(dú)有特征。
更大經(jīng)濟(jì)效益
與之前主要為手工傳遞的工藝相比,全動(dòng)化帶來(lái)了更高的生產(chǎn)能力、可復(fù)制的質(zhì)量,最終帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)還在于其所需占用的場(chǎng)地小、性價(jià)比高。
靈活性高
靈活的機(jī)器人可傳送不同的產(chǎn)品系列,每個(gè)系列可能包含六至八種不同的髖關(guān)節(jié)假體。另外,機(jī)器人還可以在不用放下假體的情況下完成多個(gè)工作步驟。如果使用其他的技術(shù)設(shè)備,則必須不斷的取下假體并將其送到下一個(gè)設(shè)備。
節(jié)拍時(shí)間短
使用兩臺(tái)機(jī)器人可使節(jié)拍時(shí)間很短。