蔡司三坐标应用之电极自动化方案
电极自动化检测方案，提高检测效率，节约成本，更为后续自动化奠定基础...
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日常生活中，产品丰富多彩。手机，平板电脑，笔记本电脑，电饭锅，搅拌器，电动工具，电视机，冰箱，洗衣机，汽车内饰等等。那么这些产品间有什么内在的关联性吗？
关联在于构成这些产品的零件，可能使用模具成型生产。
要制作一副模具，中间会涉及到加工机床（
Milling Machine）
，线切割机（Wirecut Machine）
，电火花机(Sinking Machine)
等诸多设备其中电极
（Electrode）
就是使用在电火花机进行电弧腐蚀加工出需要的形状从样式上看，
电极
（Electrode）
可以分为标准电极（四面分中）和非标准电极（圆形或其他形状）
从放电材料上看，电极
（Electrode）
主要分为铜电极和石墨电极1 为什么需要检测电极（Electrode）？
第一 电极在火花机进行放电加工，需要获取电极和夹具中心坐标以及旋转偏差值
第二 电极放电会不断损耗，需要获取火花位偏差用于调整放电间隙（spark gap）或者判定电极状态
2 为什么关注电极
（Electrode）检测？
第一 模具成型过程，放电加工是一个重要环节。电极的品质管控就显得尤为重要
第二 电极的种类样式繁多，数量基数大。电极编程检测会占用很大部分设备检测能力。这会凸显产能问题
第三 要实现模具自动化，电极自动化检测必不可少
3 电极编程检测复杂吗？
电极检测主要测量点偏差,
并不复杂。
假设平均每个电极完成检测需要7分钟
常规编程检测过程：
耗时-次序-内容
30″ - 1 - 导入CAD模型（IGES，UG，PROE等等格式）
1′ - 2
-
建立基本坐标系1′ - 3
-
模型上定义测量点1′ - 4
-
输出点偏差特性30″ - 5
-
定义安全参数2′ - 6
-
运行程序1′ - 7
-
打印输出检测结果，进行判定分析由上可以引出两个推论：
第一 假设1天有100个电极要检测，耗费的时间700分钟，约等于12小时
第二 同时需要经验丰富，熟悉三坐标编程人员完成
4 为什么需要提高电极检测效率？
- 如果一天的电极数量200个，就需要24小时。三坐标需要一直不停才刚好全部检测完成。如果更多，就意味着1台三坐标无法满足要求。
- 实际工作中还需要检测产品或者钢料，这也会需要用到三坐标而占用部分时间。
- 同时需要有若干个熟练的三坐标操作人员。如果有经验的人员因事无法进行检测，而又没有合适的后备人选，那么检测工作就可能停滞。造成现场其他部门工作无法顺利开展
怎么提高电极的编程检测效率？
让我们分析一下整个编程检测过程中各项内容所占时间
7% - 30″ - 导入CAD模型
14% - 1′ - 建立基本坐标系
14% - 1′ - 模型上定义测量点
14% - 1′ - 输出点偏差特性
8% - 30″ - 定义安全参数
28% - 2′ - 运行程序
15% - 1′ - 打印输出检测结果，进行判定分析
其中程序运行时间（就是三坐标自动检测部分时间）所占平均比重不到30%，而测量的准
备工作以及报告处理时间近70%
这就意味着
70%
的时间，三坐标处于无法检测状态。提高电极编程检测效率，主要就是降低“70%”这部分工作的时间
6 电极自动化检测方案思考
编程工作和三坐标检测分开，三坐标只进行程序检测。 是否可以实现？
1 UG电脑（非三坐标电脑）完成每个电极检测点位置定义
2 三坐标电脑和UG电脑连接，实现共网
3 三坐标电脑端读取到相应电极数据，自动导入到Calypso软件生成检测程序
4 运行程序完成检测
5 数据生成后自动上传服务器，选择接受或者不接受
和常规方法相比，整个过程中三坐标闲置和测量时间分析
30″ - 1 导入CAD模型（IGES，UG，PROE等等格式）
1′ - 2 建立基本坐标系
1′ - 3 模型上定义测量点
1′ - 4 输出点偏差特性
30″ - 5 定义安全参数
2′ - 6 运行程序
1′ - 7 打印输出检测结果，进行判定分析
- 绿色部分常规方法耗时2.5′，目前假设依然耗时2.5′。但是当前不占用三坐标时间
- 蓝色部分常规方法耗时3.5′，目前自动导入生成程序时间定义为30″，测量时间为2′，共计时间为2.5′
- 黄色部分常规方法耗时1′，目前实现自动判定与上传，占用三坐标时间30″
常规方法： 闲置时间/测量时间
———>
5′ / 2′自动化方案：
闲置时间/测量时间
———> 1′ / 2′
从上面数据可以看出，
测量一个电极平均耗时从7′ 降低到 3′，效率提升
130%
测量一个电极，
三坐标闲置时间从 5′ 降低到 1′ ，大大提高了三坐标使用效率7 电极自动化检测方案优势
优势1
：提升了检测效率，释放产能，节约成本
举例来说：
- 如果一天100个电极，300分钟，约等于5小时。相较常规方法，节约了近6个小时
- 如果一天200个电极，600分钟，约等于10小时。相较常规方法，节约了近12小时
优势2
：简化了检测流程。三坐标用户端工作从繁杂的编程过程中解脱出来，只需选择电极信息，就可以实现自动检测
优势3
：电极UG选点工作，由更了解电极的人员完成。避免了因检测位置不合理而导致的重复检测工作。节约了资源
8 蔡
司三坐标电极自动化方案
蔡司提供的电极自动化检测方案:
e-Power System Solution
第一部分：UG选点
- 根据电极3D颜色公差标准或客户特定原则，自动生成检测点位。自动提醒未提取点位的面块
- 支持手动校正选择功能
- 根据每个点位自动选择适用的探针及测尖、自动选择适用的检测角度、自动检测接近距离和回退距离
- 支持后台自动电极及工件编程、以及现场即时编程
- 完全支持规则电极、偏心电极、钢料工件、非标销件等检测需求
- 快速智能编程(15秒/程序编程)，支持手动、条形码、芯片选择工件
- 自动导出夹具系统中心及转角偏差修正数据，同时兼容CNC与EDM火花机修正
第二部分 自动生成程序并实现结果上传和判定
- 支持手动、条形码、芯片选择程序
- 后台自动检测程序排序及自动启动检测程序
- 即时判断检测结果及数据共享传输需求
- 所有检测结果（包括原始文档）自动上传数据库，支持随时查看
II 结果上传和判定
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