解决方案Case
机械臂应用

汽车制造加工中心机器人自动化上下料项目

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       轴叉自动生产线主要由上料输送线、机器人导轨、六轴机器人、铣打机、数控车床、中转台、立式加工中心、四轴加工中心(花键铣床)、下料输送线、操控柜、安全围栏等组成。

        产线包含工件输送模块、机器人上下料模块、加工机床模块、视觉感知模块、数字化管理模块、辅助模块、安全模块,分别完成生产过程中的工件流转、自动上下料、机床加工、视觉感知修正、参数展示与人机交互、辅助功能和安全防护功能。产线特点如下:

v 国内首条采用人工智能技术进行目标工件型号识别、工件表面缺陷检测的花键轴叉数字化生产线;

v 首次实现无需人工干预的全自动混线生产;

v 设备及工艺一体化设计;

v 运行参数 24 小时不间断监控预警;

v 生产线采用铣打机完成铣端面、打中心孔等核心加工工序,采用数控车床完成车外圆等核心加工工序,采用立式加工中心完成镗耳孔等核心加工工序,采用花键铣床完成铣外花键等核心加工工序,采用自动输送线完成流转工件,采用带有视觉识别功能的智能搬运机器人实现毛坯料、半成品和成品料的自动上下料,并通过对机床设备与机器人导轨间有机的布局,可实现花键轴叉从毛坯料到成品检的全自动化高效加工生产;

v 配备视觉感知系统,可以对机械手进行辅助定位,对工件进行表面缺陷检测和型号识别,实时根据工件状态修正自动化程序,实现智能柔性化生产;

v 配备 1.5 小时库容量的临时线边库,可减少辅助人员转运次数;

v 配备 1 台人工抽检平台,可实现人工抽检、复检功能;

v 为加工难点(立式加工中心镗耳孔工序)在立式加工中心安装在线检测探头,实现在线检测功能;

v 配备专门的工装夹具 6 套,设置防差错接口,可实现快速更换夹具,本方案所配机床具备快速换刀功能,实现不同产品的生产需求;

v 配备数字化管理模块,可实现加工数据的实时监控和外部处理,软件监控机床加工各项参数,并通过数字大屏以图表等可视化的形式展示机时、加工重要参数、产品合格率等产线数据,软件具有简洁方便的人机交互界面,并预留 ERP、MES 等功能的拓展接口,可根据客户需求将产线相关数据接入;

v 产线设备中机床、机器人、抓手、自动控制电气元件、机械装置成品件等均采用通用设备,同时提供详细的品牌型号清单,可有效降低配件备件采购及后期维修的难度;

v 利用先进的视觉感知模块修正机械手的夹持位置,可确保 100%的抓取成功率;

v 抓手采用德国雄克成品机械手,该品牌为行业顶尖机械抓手品牌,抓手可靠耐用精度高,配合高精度的库卡搬运机器人和控制系统,可有效保证工件装夹的精度及可靠性;

v 本项目所选立式加工中心在标配基础上更换刚度更优的机床主轴,比标配机床主轴刚度提升 30%,有效确保工件加工精度的稳定性,换刀频次降低至原来的 70%;

v 本项目为立式加工中心增配 RENISHAW 牌对刀仪,重复定位精度可达 1.00 μm 2σ;

v 配备排屑机和积液收集槽,可实现铁屑和切削液的自动收集处理,排屑机排屑位置处于安全围栏外侧,保证处理铁屑时的人员安全;

v 机床夹具设计兼顾中空结构与实心结构两种结构工件的柔性生产方式;

v 生产线外围安装高强度铝合金安全围栏,并配备安全门锁,安装高灵敏度光电传感器,  并与生产线安全控制系统联动,当检测到非正常开门、进入时,生产线相关设备会自动停机。

v 为提高加工效率,特别在控制系统中增加设置,使得其中一台铣花键设备在换刀、维修、停机时,另一台铣花键设备可正常生产;

v 生产线配备远程操作按钮盒,安装于围栏外侧,配备设备上电、开机、急停、关机、自检、归零等功能,保证当进行设备控制、换刀、维修操作时,人员处于安全围栏外侧;

产线为交钥匙工程,乙方提供整体方案设计、设备安装调试、操作人员培训、试生产、  陪产等并配合甲方验收,甲方仅需提供场地的使用配合,组织人员参加培训、试生产和验收工作。

机器人上下料模块示意图

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