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Trevisan公司合作時間最長的客戶之一，即一家為石油和天然氣行業(yè)供應閥門的跨國公司，向Trevisan尋求一套柔性制造系統(tǒng) (FMS)，以提高閥門生產精度和效率，同時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(tǒng)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，它是工件固定式車床設計和生產領域公認的全球領導者。該公司生產的車床應用于多個行業(yè)，涉及航空航天、農業(yè)、汽車、能源和海洋行業(yè)。

Trevisan一向以“超高的質量和工程標準”為宗旨。其機床均自主設計和制造，以確保對生產過程中的每個環(huán)節(jié)實現全面控制。

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

挑戰(zhàn)

Trevisan為客戶提供的FMS提案包括一條由四臺Trevisan DS600/200C加工中心組成的生產線，配備一個雙高度、40位多托盤系統(tǒng)，以及一個由機器人控制的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(tǒng)，同時與其他專業(yè)供應商合作提供托盤搬運系統(tǒng)和機器人技術。Trevisan在自有的機床生產線上采用雷尼紹設備已有多年歷史，而且Trevisan的這家客戶也非常認可這一選擇。

對于全球石油和天然氣行業(yè)，閥門的生產質量至關重要。閥門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，進而污染和危害周圍環(huán)境。

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

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

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

· 序中工件驗證：對加工特征進行序中測量，以確認和實時控制工序性能。

· 序中刀具測量：自動檢查刀具狀況，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，實現即產、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

將每個毛坯工件通過托盤搬運到加工區(qū)域之后，使用雷尼紹RMP40無線電測頭在機床上執(zhí)行自動測量。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，并在托盤上找正對齊工件，重復精度在1 μm以內。

該測頭測量系統(tǒng)通過雷尼紹無線電機床接口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(zhí)行精密的車削、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，能夠適應最惡劣的環(huán)境，克服沖擊、振動、極端溫度和持續(xù)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，符合所有國際無線電通訊標準。這意味著，多個無線電測頭可在同一個FMS內工作，而不會相互干擾。

RMP40測頭還部署在整個閥門加工過程中，用于對粗加工和精加工特征進行尺寸檢查，以確保對加工操作實現全面控制。

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度，因此在整個閥門制造過程中執(zhí)行精確的刀具測量和驗證至關重要。為滿足精度要求，同時保持加工中心的高產出，Trevisan選用雷尼紹
NC4非接觸式激光對刀儀。

NC4系統(tǒng)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激光光束。刀具切入光束時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、幾何形狀以及有無破損。

NC4系統(tǒng)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(tǒng)以及MicroHole?和PassiveSeal?技術，以保護其精密光學裝置。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對刀臂 (HPMA)，用于在精加工數控車床上執(zhí)行序中刀具測量和刀具破損檢測。

HPMA包括一個自動對刀臂、一個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，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

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

FMS將先前的手動操作自動化，從而消除了人為誤差風險，以及因刀具過度磨耗或破損而造成廢品的風險。測量精度提高，同時保持高產出。

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

關于雷尼紹

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

雷尼紹集團目前在37個國家/地區(qū)設有79個分支機構，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行，在截至2020年6月的2020財年，雷尼紹實現銷售收入5.10億英鎊，其中94%來自出口業(yè)務。公司最大的市場為中國、美國、日本和德國。