机器人自动化赋能Swiss Productions无人二次加工

此视频概述Swiss Productions及机器人落地实现无人加工。（视频来源：Swiss Productions Inc.）

车间理想生产场景：单台设备完整加工零件。加州Ventura的Swiss Productions Inc.拥有此能力机床。但部分工单，零件先在CNC车削中心加工，需在铣床二次加工，随之而来是操作员看管二次机床。典型模式如此。

然而，Swiss Productions近期为两台紧凑型二次加工CNC铣床引入两台协作机器人（协作机器人）。新自动化使机床白天长时段无人运行、晚间八小时全无人运行，每四天工作周赢得64小时夜间无人加工时长。

协作机器人优势：无需工业机器人常见围栏即可人机安全协作，编程直观，易按需重新部署他设备。

但Swiss Productions集成的机器人除上述优势外，还多一项：第七轴。相较传统六轴机器人，提供更接近人臂运动的额外灵活性，可绕过机床门等障碍物、在狭窄空间作业。事实上，车间两机器人甚至自主关机门、按循环启动，让原看管机床人员从事比单纯上下料更高价值工作。

OB7安全传感器使机器人无人靠近时高速运行，有人靠近则减速至人体安全速度或停止。（图片来源：Swiss Productions Inc.）

带“手臂”的自动化

1982年仅12台自动车床起家，Swiss Productions增长迅猛，现拥50+台自动车床、30台二次加工机床、10台视频检测站。精密机床车间能力覆盖直径0.019英寸至2.5英寸零件。作为大批量运营，月产超200万件，服务医疗、电子、航空航天、汽车、灌溉及政府部门。

超50台自动车床、30台二次加工机床、10台视频检测站，精密机床车间能力覆盖直径0.019英寸至2.5英寸零件。

Swiss Productions发现人工看管二次加工铣床成瓶颈，难跟上客户需求。2018年，副总裁/总经理Timo Lunceford和其叔、高级副总裁Richard Petrash调研公司两台二次加工Haas VF2 Mini Mill自动化可能性，锁定几款潜在看管机器人型号。

“选Productive Robotics因其本地化、提供用户友好型机器人、快速部署，”Lunceford说，“测四款机器人，反复回到OB7。”

Lunceford欣赏OB7设计和易用性。初始部署：机器人滚至机床，内置脚轮和调平脚锁定就位。而非代码编程，操作员“教导”机器人所需动作，耗时15-40分钟视零件复杂度。操作员抓住机器人手柄（臂端），机器人此时浮动松散易移动。若欲机器人从板上取件，操作员拉它至零件处，按手柄按钮闭合夹爪抓取。如此机器人知晓意图取此件。继而操作员移动机器人（持件）至目标位置，到位后按另一按钮张开夹爪放件。

相较传统六轴机器人，OB7第七轴提供绕障碍物、狭窄空间作业的额外灵活性。Bogart称第七轴使机器人像人臂运动，是机器人市场独特标识。

Swiss Productions操作员教导机器人伸入工作Mini Mill，抓取成品侧向移动。吹出夹持零件的筒夹。快速转动半径使其关机门、确认门锁紧、旋转180度按循环启动按钮。

Productive Robotics总裁Zac Bogart称公司瞄准不懂机器人编程的操作员。“我们视OB7开发为：‘若人能告诉人如何干活，人能否以尽可能接近方式告诉机器人怎么干？’”Bogart说。

Productive Robotics亦致力让机器人像人脑工作。“制造机器人时，七个关节各自经历自我学习过程，”Bogart说。解释机器人学习内部齿轮、轴承、电机特性，以精准平滑运动。每关节约15-20分钟。

合作以来关系紧密。Lunceford允许Productive Robotics以其车间为推广基地，接受其他拟投资OB7公司实地考察。公司来亲眼见证机器人如何融入车间能力。

“Productive Robotics业务/合作关系及准时服务顶级，”Lunceford解释，“我们所有要求、需求、建议，公司均落地实施。”

释放人力从事关键任务

机器人介入虽将人从操作中移出，但释放人力从事机器人不具备的智力任务。

“人们倾向视机器人为替代人，”Lunceford说，“实则不然。它们消除日常繁琐体力任务由机器人执行，人转而做机器人不能做的事。机器人不会思考设计，只能进出动作和按按钮。”

Lunceford及团队落地OB7后亲历此变化。自动化在不增减员前提下提升机床产能。购首台机器人时公司刀具部仅四台机床，现增至十台，其中两台跑机器人。

Swiss Productions Inc.拥两台OB7跑Haas VF2 Mini Mill。一台跑6,000件单，另一台2,400件。车间通常自制机器人夹爪。《Production Machining》从Absolute Machine Tools开放日获知OB7。该公司分销服务机器人，目前为CNC加工中心仅有授权OB7集成商之一。

现操作员跑车床同时维护OB7工位、检测零件。每机器人指派一操作员，每隔几小时从机器人台取走成品检测，机器人持续上下料。有了机器人，操作员一岗顶三岗，效率大增。

虽无围栏，但人靠近机器人安全。故无需停机。“协作机器人具备力感知，碰到物体或人自动停止，工业机器人缺此力感知无法安全共区作业，”Bogart说，“OB7安全因能感知意外碰撞，碰到即自动停。”

其他自动化资产

Swiss Productions善用自动化投资，集成二次加工机床无人加工，显著缩短交期。机器人看管Mini Mill典型批量：一机6,000件，另一机2,400件。“若人跑2,400件单，约需八周，”Lunceford解释，“机器人无人运行将时间减半。”

免编程机器人亦省时。OB7简单零件仅需15-20分钟部署，每次换型省此时间。“假设年换型30-40次，节省时间惊人，”他说。

他也称赞机器人简单即插即用系统，免在机床CNC输数字为额外省时。

窥见两台OB7在Swiss Productions运行。（视频来源：Swiss Productions Inc.）

搬迁后的机器人

因两台OB7成功，Swiss Productions计划2022秋搬迁至华盛顿州Liberty Lake大设施后增购机器人。

Lunceford称公司37名员工非全随迁，仅14人拟随行。虽拟招10人，但车间须创新、引入更多机器人。Haas Mini Mill新址将面对面布置，计划采购可同时操作两机的机器人。

同时，Productive Robotics持续进化技术，开发更易更快落地的更智能机器人。Bogart称行业普遍需求更智能技术——不限机器人。

他暗示趋势：第三方为通用机器人开发特定作业（如焊接、检测）配件。

Productive Robotics | 805-244-9300 | productiverobotics.com

Swiss Productions Inc. | 805-654-8525 | swissproductions.com

OB7第七轴与数字印刷机

为最佳适配大多数作业设计机器人，Productive Robotics赋予OB7第七轴/第七关节。此特性使机器人能像人臂绕过障碍物。无第七轴此运动不可行，据Bogart称。

“第七轴是扳手腕用的运动——上臂运动，”Bogart解释，“这赋予机床车间灵活性，机器人不必置于工作区正中央，更友好。”

虽OB7相对新上市，技术演进自1980年代Bogart在电影特效业开发机器人。彼时设计机器人控制摄像系统，摄像师可自编程。这意味他需创建免编程系统，他做到了。

“那时用操纵杆像模型飞机飞它，”他解释，“电脑学所有动作后能在胶片重现。”

约八年前Bogart创新公司专攻机器人，Productive Robotics诞生，2017年OB7问世。此番计算机更复杂，允许更轻松、更有回报的机器人创造。

Bogart对机器人技术理解源于旗下另一公司高端数字印刷系统。据称虽貌不似，但数字印刷机如机器人般由计算机控制多元素。

“技术一路演进，这是共同线索，”他解释。