Sequoia自动化公司拥有一个CNC精密数控加工车间，为汽车工业提供二级和三级零件，他们亟需缩减生产成本、提高生产效率和保持在这一行业中的竞争优势。为了很好地解决公司所面临的这些问题，需要提高该公司生产车间中双托盘立式加工中心的自动化水平，设计安装小巧玲珑的机器人，以满足机床上大量工件的装卸要求。该公司的管理人员注意到，应用机器人是充分发挥车间潜力的关键，它可以使车间的生产率提高5倍以上。
Sequoia自动化公司从事汽车空调系统连接器的专业化生产，一般来说，这种连接件的体积较小，安装于2~2.5in的管子内。他们首先将采用挤出工艺生产的铝棒锯断，然后在立式加工中心上加工生产。加工的工位主要包括孔径和其他内部的一些部位，其外形通常还保持着原来挤出件的毛坯外形。
该车间拥有34台立式加工中心，大部分机床配有分度工作台。由于在长期的加工周期中，夹具中的零件处于满负荷的状态，因此一名操作员一般可以操作2台立式加工中心。这样做尽管节约了一定的劳力成本，但如果与Sequoia自动化公司竞争对手所操作运行的旋转式组合机床相比，加工中心的竞争能力就显得相对不足了。
为了提高机床的生产效率，该加工车间开始以双托盘立式加工中心替代老式机床。该公司的总经理DennisJ.Burke先生解释说：“现在，老式机床被放置一边而弃之不用，操作员从新机床的夹具上卸下加工后的成品，然后更换上新的毛坯件。为了减少待机停工时间，我们开始用双托盘加工中心更换了老式机床，这样，当一个托盘上装卡的工件在加工的时候，操作员可以在另一个托盘的夹具上装卸另外一些工件。在过去4年中，我们购置了7台双托盘立式加工中心，在这些机床上，我们只需几秒钟的时间就可完成两个托盘的相互交换，从而大大缩短了停机时间。”
双托盘机床的应用使该公司在正确的方向上迈进了一步，但仍然有许多工作有待于进一步改进。该公司的质量控制部主任CherylSchraut先生补充说：“由于全球性经济问题，我们不但要与本地区同一街道上的车间进行竞争，而且还要与南美、印度、英国以及全世界的公司进行竞争。每台机床所需雇佣的操作员费用越来越高，显然，我们必须找到一些切实可行的办法，提高加工工艺的自动化水平。问题是，我们只是一个加工车间，没有长线生产业务。因此我们面临的挑战是加工工艺的自动化革命，而不是借助于它们本身的自动化。”
如何实现自动化？
根据Burke先生的预测，采用机器人技术是实现他们车间加工操作自动化革命的最佳解决方案，尽管他还不能肯定究竟采用哪一类机器人最适合于他们的工作。
Bruke先生对多种自动化方案进行了研究，希望能找到一种最适合于现有机床和现有加工工艺的最佳解决方案。随着一系列选用方案的不断考证，一种最理想的机器人方案终于开始浮出水面。这种机器人必须小巧玲珑、重量轻、成本效益高。它应专为一台立式加工中心提供服务，而不是同时为几台机床服务。当不需要机器人提供服务时，可让机器人退出工作现场，使操作员以普通的工作方式操作机床，也就是说采用手工方式装卸工件。
于是Burke先生向Fanuc机器人公司的地区销售经理GaryKowalsiki先生具体描述了他对所需机器人的一些想法。
Sequoia自动化公司首先从Yamazen公司购买两台FanucCNCMate200i生产型机器人，同时还包括两台由NTC美洲公司提供的NV4GCNC双托盘立式数控加工中心，上面配有多功能工装夹具，可加工承接该公司的大批量订单。
Fanuc公司设计的Mate200i型机器人，其结构小巧，可作为一个低成本的机床解决方案。这一装置是按照成套设备的方式开发的，可直接与机床的接口连接，整套自容式系统装置包括一个6轴的机器人，其臂长可延伸19in。这种机器人可安装到车床、铣床、加工中心和其他机床上，为装卸工件提供服务，其装卸高度离地面36~44in。这种机器人的重量很轻（只有1050Ib），可以用于起重设备起吊，将其安装到工厂内任何与之相匹配或允许其接近的机器上。
机器人可移动几英尺的距离
Sequoia自动化公司只需要机器人向旁边移动几英尺的距离，使其靠近机床。机器人的手臂安装在一个左右滚动的平台上，可以使其在机床工件的装卸区来回移动。防护罩的右侧可以与平台一起移动，并向防护罩的左侧伸缩。当平台全面向右边延伸时，机器人就处于工件装卸区的正前方，防护罩约占3×7ft.的面积；当其向左边伸缩时，其面积将缩减到3×4ft。
要使机器人离开机床横向移动，必须拆除两个销钉后才能使机器人向左移动。机器人在机床工件装卸区正前方的重新定位需要由操作员将机器人推回到原来的位置上，并将销钉重新安装到防护罩的面板上，并将安装垫块用螺丝拧紧，固定在平台的支架上，直到支架触及到地面为止，这时，机器人准备就绪，可以开始工作了。
目前，Sequoia自动化公司正在使用其新近安装的机器人装置，装卸双托盘立式加工中心上的工件，这个加工件就是汽车空调系统的连接件。立式加工中心采用并列的排列方式，每台机床都用于零件的两侧加工。
加工顺序
连接件在加工时，首先是机器人从工件库的工件捡取工作站移动到一个挤出毛坯件上，并将这一毛坯件传送到一个由液压驱动控制的多功能工件夹具空穴内，该夹具安装在立式加工中心空置的一个托盘上。当工件夹具上的12个空穴都装上毛坯以后，将毛坯件精确定位并夹紧，然后送入机床开始加工。
立式加工中心的防护门打开，托盘开关定位，将装满工件的夹具放置到加工区域加工。当机床加工工件的第一面时，机器人开始将更多的毛坯件安装到第二个空置的托盘夹具上。当毛坯件端部的第一面加工完成以后，托盘再一次更换位置。机器人从第一个托盘上卸除加工完第一面的工件，然后将其传送到在机器人防护罩内的“翻板工作站”，然后从内侧板将其安装到工作站上，并通过这一工作站将工件有效地翻转，使未加工面朝上，并再次安装到夹具上夹紧。
将第一面经过加工的12个零件再次装卡到夹具以后，托盘再一次改变位置，然后开始工件第二面的加工。现在托盘上的零件已经完全加工，但托盘需要重新改变位置，以便让机器人从托盘上卸下零件。
然而在机器人卸下加工后的零件前，采用安装在机器人夹钳基座上的高速压缩空气喷嘴，吹除遗留在整个夹具上的切屑，因为在卸除零件等过程中，可能会有一些切屑掉落到一个或多个空穴内，影响下一批工件的正确就位。从毛坯件的安装进行第一面加工到零件完成全部加工，直到将成品传送到下一区域，大约需要30min的时间。
影响评估
这两个机器人是Sequoia自动化公司所经历的第一次技术经验。该公司深知，这仅仅是机器人应用的开始，在以后的岁月里，还有许多东西需要学习。在这一过程中，他们已对机器人作了许多改进，主要包括以下各点：
大大提高了机床的正常运行时间。该公司的两台最新式双托盘加工中心在采用机器人装卸工件以后，这类机床因装卸工件而造成停机的情况越来越少了。机器人从来没有给加工中心造成任何障碍。除了托盘交换时短暂的停顿以外，刀具一直处于切削加工的状态之中（当然更换刀具也需要一点时间，但非常短暂，相对来说，可以忽略不计。）