Необходимость для цехов безлюдного производства: Решение автоматической интеграции самоцентрирующихся тисков NEXTAS + робота-манипулятора + системы Zero Point

Опубликовано 09 сентября 2025 г.

Изображение, демонстрирующее решение автоматизации NEXTAS с роботом-манипулятором, самоцентрирующимися тисками и системой базирования Zero Point.
Решение автоматизации NEXTAS, интегрирующее робота-манипулятора, самоцентрирующиеся тиски и систему базирования Zero Point.

В эпоху Индустрии 4.0 цеха безлюдного производства (Unmanned Workshops) стали ключевой целью для производственных предприятий, стремящихся повысить эффективность, снизить затраты и обеспечить стабильное качество продукции. Однако многие заводы сталкиваются с трудностями при автоматизации — традиционная оснастка часто не интегрируется с автоматизированными системами, создавая такие узкие места, как медленная загрузка/выгрузка заготовок, длительный простой станков и нестабильная точность зажима. Интеграционное решение NEXTAS: Высокоточные 5-осевые самоцентрирующиеся тиски + Робот-манипулятор + Система базирования Zero Point напрямую решает эти проблемы. Ярким примером служит сотрудничество NEXTAS и Lang'an Precision, ведущего производителя прецизионных деталей. После внедрения решения Lang'an Precision добилась повышения эффективности производства более чем на 30%, установив новый стандарт для трансформации в безлюдное производство.

Болевые точки Lang'an Precision до трансформации

Lang'an Precision специализируется на производстве высокоточных компонентов для автомобильных двигателей и аэрокосмической отрасли. До сотрудничества с NEXTAS их усилия по автоматизации сдерживались устаревшей оснасткой, что приводило к трем критическим проблемам:

  • Узкие места при ручной загрузке/выгрузке: Завод полагался на ручное управление традиционными тисками для зажима заготовок. Каждая деталь требовала 3? минут на ручное выравнивание, зажим и настройку инструмента, и один оператор мог обслуживать только 2? обрабатывающих центра. Это делало круглосуточное безлюдное производство невозможным.
  • Длительный простой при переналадке: Переход между различными типами деталей требовал демонтажа старых тисков, повторной калибровки системы координат станка и установки новой оснастки. Этот процесс занимал 1? часа на смену, в результате чего коэффициент использования обрабатывающего центра падал до 60%.
  • Нестабильная точность зажима: Традиционные тиски имели повторяемость зажима только ±0.05 мм, что не соответствовало требованиям точности ±0.02 мм для высокотехнологичных автомобильных и аэрокосмических деталей. Эта непоследовательность приводила к уровню годной продукции всего 92%.

Почему самоцентрирующиеся тиски NEXTAS — ядро автоматизации

Высокоточные 5-осевые самоцентрирующиеся тиски NEXTAS разработаны специально для автоматизированных рабочих процессов и служат связующим звеном между роботами-манипуляторами и системами базирования с нулевой точкой (Zero Point Systems). Их ключевые преимущества включают:

  • Бесшовная совместимость с автоматикой: Тиски оснащены стандартизированными боковыми зажимными пазами, разработанными для захватов робота-манипулятора. Резьбовое отверстие M5 позволяет установить RFID-чип, давая системе возможность автоматически идентифицировать типы заготовок и модели тисков.
  • Превосходная повторяемость: Приводимые в действие герметичным высокоточным ходовым винтом, тиски обеспечивают точность повторяемости зажима ≤?.02 мм — в точности соответствуя требованиям производства деталей высокого класса.
  • Совместимость с системой Zero Point: Основание тисков оснащено установочными штревелями (pull studs), которые выравниваются со стандартными системами базирования с нулевой точкой, сокращая время установки с нескольких часов до всего 1? минут.
Крупный план самоцентрирующихся тисков NEXTAS, показывающий боковые зажимные пазы и отверстие для установки RFID-чипа.
Детали конструкции самоцентрирующихся тисков NEXTAS для совместимости с автоматизацией.

Как Lang'an Precision добилась скачка эффективности на 30%+ с решением NEXTAS

После интеграции самоцентрирующихся тисков NEXTAS с роботом-манипулятором и плитой с нулевой точкой Nextas, производственная линия Lang'an Precision прошла трансформационную модернизацию:

  • Круглосуточная работа в безлюдном режиме: Автоматизированный рабочий процесс выполняется непрерывно без вмешательства человека. Ежедневная выработка одного станка увеличилась с 48 до 60 деталей (рост на 25%), а завод сократил персонал на линии с 6 рабочих до 2 (снижение затрат на оплату труда на 67%).
  • Время переналадки сокращено до 8 минут: Благодаря предварительной настройке вне станка, время переналадки сократилось с 1,5 часов до 8 минут, повысив коэффициент использования обрабатывающего центра с 60% до 85%. Ежемесячный объем производства вырос с 12 000 до 16 000 деталей.
  • Уровень годной продукции достиг 99,2%: Точность тисков ±0.02 мм устранила смещение заготовки. Для коленчатых валов автомобильных двигателей уровень годной продукции подскочил с 92% до 99,2%, что привело к ежемесячной экономии в $43 200 только на производстве коленвалов.

В общей сложности эффективность производства Lang'an Precision выросла на 32%, превысив первоначальные ожидания. С тех пор завод расширил решение до 12 обрабатывающих центров и интегрировал его с системой MES для интеллектуального планирования производства.

Заключение

Для производителей, стремящихся создать цеха безлюдного производства, интеграционное решение NEXTAS — это больше, чем обновление инструментов; это прямой путь к повышению эффективности и точности. Чтобы настроить ваш план автоматизации зажима или получить CAD-файлы для самоцентрирующихся тисков NEXTAS, свяжитесь с командой NEXTAS уже сегодня.

Повысьте эффективность механической обработки с NEXTAS

Готовы повысить свою производительность? В Nextas мы объединяем десятилетия опыта, передовое производство и подход, ориентированный на клиента, чтобы поставлять оснастку, которая приносит успех. Присоединяйтесь к сотням довольных клиентов по всему миру и почувствуйте разницу, которую могут дать высокоточные, быстросменные и экономичные зажимные приспособления.

Свяжитесь с нашими экспертами сегодня —

Часто задаваемые вопросы по автоматизации

Экспертные ответы на ваши вопросы об интеграции автоматизации.

Какова типичная окупаемость (ROI) этого решения для автоматизированной интеграции?

Хотя ROI варьируется в зависимости от применения, клиенты, такие как Lang'an Precision, получают значительную отдачу. Ключевые факторы включают: 1) Сокращение затрат на оплату труда более чем на 60% на линию, 2) Увеличение использования станка на 25-30% за счет сокращения времени переналадки, и 3) Резкое снижение уровня брака благодаря гарантированной повторяемости ±0.02 мм. Большинство клиентов видят полную окупаемость через 12?8 месяцев.

Как система Zero Point взаимодействует с контроллером ЧПУ и роботом?

Наши пневматические системы базирования с нулевой точкой интегрируются с помощью простых команд M-кода от контроллера ЧПУ для активации зажима и разжима. Они также оснащены встроенными портами датчиков (пневматических или электрических), которые обеспечивают сигналы обратной связи «зажато» и «разжато». Этот сигнал подтверждения отправляется на ПЛК (PLC) робота, гарантируя, что робот двигается только тогда, когда оснастка безопасно разжата, а станок запускается только тогда, когда она безопасно зажата.

Могут ли самоцентрирующиеся тиски работать с деталями разных размеров в автоматизированной ячейке?

Да. 5-осевые самоцентрирующиеся тиски NEXTAS идеально подходят для автоматизации с большим разнообразием деталей при малых объемах (high-mix, low-volume). Робот-манипулятор может быть запрограммирован на автоматическую замену всех тисков (установленных на паллете Zero Point) на другой размер или модель. В качестве альтернативы, для деталей со схожими габаритами, широкий диапазон зажима тисков (например, 0-160 мм) позволяет размещать различные размеры без какой-либо ручной регулировки, полагаясь на их точную способность центрирования.

Какое техническое обслуживание требуется для этой системы в круглосуточном безлюдном цехе?

Наши системы разработаны для высокой выносливости и минимального обслуживания. Самоцентрирующиеся тиски оснащены полностью герметичным ходовым винтом, предотвращающим попадание стружки и СОЖ. Мы рекомендуем простую ежедневную проверку функции продувки воздухом системы Zero Point, чтобы убедиться в ее чистоте. Ежеквартальная профилактическая проверка включает очистку и повторную смазку ходового винта тисков и проверку уплотнений системы Zero Point, процесс, который занимает около 15 минут на станцию.

Как гарантируется выравнивание между захватом робота, тисками и плитой Zero Point?

Точность заложена в систему. Система базирования с нулевой точкой обеспечивает абсолютную точку отсчета (повторяемость ±0.002 мм) для всей ячейки, закрепленную на столе станка. Самоцентрирующиеся тиски, оснащенные нашими установочными штревелями, фиксируются в этой системе с той же повторяемостью. Сами тиски имеют стандартизированные боковые пазы (как указано в статье), которые действуют как точный интерфейс для захвата робота. Мы предоставляем CAD-модели для этих пазов, что позволяет создать идеальный дизайн захвата и гарантировать, что робот, тиски и система Zero Point зафиксированы в единой, высокоточной системе координат.