В начале 2025 года компания Shengtao Metal завершила проект по прецизионной обработке для производителя автоматизированного оборудования, специализирующегося на роботизированных системах визуального контроля. Заказчик разрабатывает интеллектуальные контрольные ячейки для автомобильной электроники и высокоточной промышленности, где роботизированные камеры и оптические датчики используются для обнаружения отклонений размеров, дефектов поверхности и ошибок сборки в процессе высокоскоростного производства.
По мере увеличения скорости производства заказчику потребовалось новое поколение монтажных пластин из нержавеющей стали, способных выдерживать нагрузку от нескольких высокоточных камер, сервоприводных модулей позиционирования и лазерных измерительных устройств. В отличие от обычных конструкционных элементов, эти монтажные пластины напрямую влияли на точность позиционирования всей системы контроля. Даже небольшие отклонения в размерах могли повлиять на калибровку камеры, снизить точность измерений и увеличить время ввода оборудования в эксплуатацию.
Для реализации проекта требовалась не только высокоточная обработка на станках с ЧПУ, но и всесторонняя инженерная поддержка для оптимизации технологичности производства, повышения стабильности размеров и обеспечения стабильного качества на протяжении всего серийного производства.
Заказчик предоставил подробные CAD-модели, охватывающие шесть конфигураций монтажных пластин, предназначенных для различных роботизированных инспекционных станций.
Каждый компонент включал в себя множество элементов, изготовленных с высокой точностью, в том числе:
- Интерфейсы крепления камеры
- Поверхности для установки линейных направляющих
- отверстия для крепления сервомотора
- Отверстия для установочных штифтов
- Резьбовые крепежные отверстия
- Прорези для организации кабелей
- Интерфейсы кронштейна датчика
Поскольку точность позиционирования каждой станции контроля зависела от точности позиционирования между камерами и движущимися роботизированными модулями, заказчик установил строгие требования к плоскостности, точности позиционирования и повторяемости результатов.
Для поддержания оптической калибровки после установки оборудования на некоторых монтажных поверхностях требовалась чрезвычайно стабильная геометрия.
Заказчик также запросил возможность использования взаимозаменяемых компонентов в будущих производственных партиях для упрощения технического обслуживания и замены.
Перед началом производства инженерный отдел компании Shengtao Metal провел детальный анализ технологичности производства (DFM).
Инженерная группа проанализировала доступность обрабатываемых деталей, конструкцию оснастки, выбор инструмента, последовательность обработки и распределение допусков.
Хотя первоначальный проект заказчика удовлетворял функциональным требованиям, было рекомендовано внести ряд производственных улучшений.
Последовательность обработки была реорганизована для уменьшения снятия внутренних напряжений в процессе удаления материала.
В ходе первой операции механической обработки были созданы критически важные опорные поверхности для обеспечения стабильных базовых ориентиров на протяжении всего производственного процесса.
Для повышения эффективности обработки при сохранении полной совместимости с конструкцией сборки заказчика несколько групп резьбовых отверстий были слегка смещены.
Инженеры также разработали специальные приспособления для механической обработки, способные поддерживать большие монтажные пластины без деформации во время зажима.
Программное обеспечение для моделирования CAM проверяло каждую операцию обработки перед началом производства.
Монтажные пластины были изготовлены из нержавеющей стали ASTM A240 типа 304.
Данный материал содержит:
- Превосходная коррозионная стойкость
- Хорошая структурная жесткость
- Стабильная производительность обработки
- Высокая размерная стабильность
- Привлекательный внешний вид поверхности для видимого автоматизированного оборудования.
Каждая партия материалов проходила входной контроль, включающий в себя:
- Сертификация материалов
- Химический состав
- Толщина пластины
- Состояние поверхности
- Плоскость
- прослеживаемость номера плавки
Полная документация прилагалась к каждой производственной партии.
Процесс обработки на станках с ЧПУ
Производство началось с лазерной резки волоконным лазером для получения заготовок, близких к окончательной форме.
Заготовки были переданы в обрабатывающие центры с ЧПУ, где было выполнено множество операций.
Процесс обработки включал в себя:
- Фрезерование торцевой поверхности
- профильное фрезерование
- Обработка карманов
- Прецизионное сверление
- фрезерование резьбы
- Расширение
- Снятие фаски
- Отделка поверхности
Поскольку монтажные пластины содержали многочисленные прецизионные соединения, распределенные по большим поверхностям, поддержание стабильности размеров на протяжении всего процесса обработки стало одной из главных инженерных задач.
Для минимизации остаточного напряжения были внедрены сбалансированные стратегии удаления материала.
Обработка критически важных поверхностей производилась только после завершения черновой обработки с обеих сторон заготовки.
Такой подход значительно уменьшил деформацию после механической обработки.
Одним из важнейших приоритетов заказчика было обеспечение исключительной ровности поверхностей, на которых устанавливаются направляющие рельсы.
Для обеспечения плавного перемещения и повторяемого позиционирования в системах линейного перемещения необходима точная геометрия крепления.
Неровные поверхности крепления могут создавать дополнительное трение, ускорять износ подшипников и снижать точность позиционирования робота.
Для достижения требуемых характеристик компания Shengtao Metal использовала следующие методы:
- Специальные вакуумные приспособления
- Симметричные последовательности обработки
- Контролируемые финишные проходы
- Контроль температуры во время обработки
- Проверка КИМ после производства
Критически важные требования к плоскостности успешно соблюдались на протяжении всего серийного производства.
Монтажные пластины содержали более 60 прецизионно обработанных отверстий, используемых для крепления кронштейнов для камер, направляющих, установочных штифтов и крепежных элементов.
Точность позиционирования напрямую влияла на калибровку оборудования для роботизированного машинного зрения.
Были соблюдены следующие технические характеристики:
| Особенность | Требование |
|---|
| Точность позиционирования отверстия | ±0,03 мм |
| Плоскостность монтажной поверхности | ≤0,05 мм |
| Точность положения резьбы | ±0,05 мм |
| Шероховатость поверхности | Ra 1,6 мкм |
| Общие габариты пластины | ±0,10 мм |
Перед отгрузкой все критически важные размеры проверялись с помощью координатно-измерительной машины (КИМ).
После механической обработки все компоненты прошли комплексную финишную обработку.
Острые кромки, образовавшиеся в процессе обработки, были удалены путем прецизионной зачистки.
Видимые поверхности были равномерно отшлифованы, чтобы соответствовать внешнему виду автоматизированного оборудования заказчика.
Обработанные поверхности были тщательно очищены от смазочно-охлаждающих жидкостей и остатков механической обработки.
Перед упаковкой на участки, предназначенные для точного монтажа, были нанесены защитные пленки, чтобы предотвратить царапины во время транспортировки.
Каждый компонент перед отгрузкой проходил окончательную визуальную проверку.
Процедуры контроля качества были внедрены на каждом этапе производства.
В рамках инспекционной деятельности были проведены следующие мероприятия:
- Контроль поступления материалов
- Первое одобрение статьи
- Проверка размеров в процессе производства
- мониторинг износа инструмента
- Измерение плоскостности
- Контроль размеров с помощью КИМ
- Оценка качества поверхности
- Заключительный визуальный осмотр
Для каждой производственной партии составлялись протоколы проверки, которые предоставлялись заказчику вместе с отгрузочной документацией.
Для подтверждения совместимости при установке также была проведена выборочная проверка сборки с использованием типовых компонентов роботизированных направляющих.
После утверждения прототипа началось серийное производство, рассчитанное на пять месяцев.
Итоговые результаты производства включали:
- Всего изготовлено монтажных пластин: 980 штук.
- Соответствие размеров: 99,7%
- Показатель соответствия требованиям по ровности поверхности: 99,6%
- Соответствие расположения отверстий: 99,8%
- Эффективность производства повысилась примерно на 24%.
- Количество корректировок, вносимых заказчиком при установке, сократилось более чем на 30%.
Заказчик сообщил, что время роботизированной калибровки значительно сократилось, поскольку поверхности для крепления оставались практически неизменными во всех производственных партиях.
В процессе сборки оборудования не потребовалось вносить никаких изменений в его размеры.
Преимущества для клиентов
Оптимизация производственного процесса обеспечила измеримые улучшения в работе.
Точные монтажные поверхности упростили установку линейных направляющих и кронштейнов для камер.
Превосходная точность позиционирования повысила эффективность калибровки робота и сократила время ввода в эксплуатацию.
Стабильное качество продукции позволило заказчику стандартизировать процедуры сборки для различных моделей оборудования.
Благодаря интеграции лазерной резки, обработки на станках с ЧПУ, финишной обработки поверхности, контроля качества и экспортной упаковки в единый производственный процесс, компания Shengtao Metal также упростила процесс закупок и улучшила планирование проектов.
Впоследствии заказчик расширил сотрудничество, включив в него дополнительные компоненты, изготовленные методом высокоточной обработки, для будущих платформ автоматизированного оборудования.
Этот проект демонстрирует важность высокоточной обработки для удовлетворения растущего спроса на интеллектуальное производство и роботизированную автоматизацию.
Благодаря инженерному сотрудничеству, оптимизированным стратегиям обработки, специальной конструкции оснастки и всестороннему контролю качества, компания Shengtao Metal успешно поставила монтажные пластины из нержавеющей стали, отвечающие жестким требованиям к точности размеров, плоскостности и повторяемости.
Поскольку роботизированные системы машинного зрения продолжают играть все более важную роль в современном производстве, прецизионно обработанные конструкционные компоненты останутся необходимыми для обеспечения надежной работы оборудования, эффективного монтажа и долгосрочной эксплуатационной стабильности.
Обратитесь в компанию Shengtao Metal за решениями в области стальной продукции.
Если вы ищете надежные решения в области стальных и металлических изделий, смело отправляйте нам свой запрос.
Просто укажите ваши требования, такие как марка материала, размеры, количество или область применения, и наша команда оперативно ответит вам, оказав профессиональную поддержку и предоставив конкурентоспособное ценовое предложение.
Электронная почта: stsalesman4@stmetal001.com
