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典型案例
面向某仪器舱批生产的复杂机电产品智能装配测试生产线
发布时间:2019-04-19

一、项目背景

某仪器舱存在品种多、批量小,且不同订单批量变化大的现状,实际生产中时常面临着混线装配测试的要求,半成品在不同工序间转运、零部件装配、工艺检测等仍然依靠人工手动实现,劳动强度大,物料管理混乱,生产过程不透明,关键工艺参数无法有效记录和追溯,导致产能低下,无法满足批生产的要求。

二、项目建设内容

此项目采用了多轴关节型工业机器人、人机协作机器人等自动化设备实现部件组建的自动装配;通过集成智能仓库系统、AGV及搬运机器人实现零件、工装、半成品以及成品等实现各系统间的自动转运;通过使用高精度工业CCD、力传感器等先进传感器实现产品生产中的过程数据自动采集、产品装配质量自主分析、设备动作的精准闭环控制,为仪器舱的智能装配、物料/产品运输与管理、电性能检测、质量信息采集、分析与管控等环节提供软硬件平台,完成一体化仪器舱从零部件入库到整舱出库的所有工艺环节,并通过模块化、标准化设计兼容后续型号一体化舱及生产线的扩展需求,形成多个型号混线生产能力,生产模式如图1所示。

图1 多型号产品智能装配测试混线生产模式

基于上述智能装配测试生产模式,该生产线智能集成装配信息系统、智能装配执行系统、电性能检测系统、智能仓储物流系统等四个模块,生产线架构如图2所示。

图2 复杂机电产品智能装配测试生产线架构图

智能装配信息系统为整条产线的管控中心,负责从订单到产品的全生产流程控制,并提供诸如生产进度、合格率等可视化监控手段。

智能装配执行系统包含智能装配中心和人机协作中心两个设备,其中,智能装配中心通过两个多轴工业机器人、末端执行器库和柔性工装相互配合完成自动化装配工序,人机协作中心通过操作人员和协作机器人完成框架体入舱、线缆连接及部分设备装配等工序。

电性能检测系统对一体化产品的桁条状态及整机状态进行电性能检测,作为检测的具体实施系统,接受远端控制系统的指令,对产品进行无源、有源、空馈等自动化检测,并将数据传递回电性能检测远端控制系统。

仓储和物流系统包含智能仓库、AGV及搬运机器人等,负责实现零件、工装、半成品以及成品等在各系统间的转送,并利用二维码、相机、RFID等实现物料的全过程标识与追溯。整体产线布局图如图3所示。

图3 复杂机电产品智能装配测试生产线布局图

三、项目实施效果

通过该项目的建设,使企业具备了面向仪器舱批生产的混线连续生产能力,具体体现在:

1)零部件的装配自动化率由0%提升至50%以上;

2)装配过程关键工艺参数与结果100%采集与反馈,装配结果与电性能检测结果可追溯;

3)装配质量在线监测,工艺检测自动化提升60%以上;

4)生产能力提升至10套/天,较原生产模式提升80%以上;

5)具备多个型号仪器舱的混线生产能力。

该项目是对多品种,小批量产品生产制造模式转变作出的有益探索,与产品生产特点与需求高度契合。通过自动更换末端执行器或柔性工装,满足生产要求,达到了设计目标。