工業(yè)機(jī)器人引領(lǐng)智能裝配發(fā)展

航天云網(wǎng)為某儀器艙生產(chǎn)企業(yè)打造的智能裝配測試生產(chǎn)線為其帶來了驚人的效能。通過該項目的建設(shè)，使企業(yè)具備了面向儀器艙批量生產(chǎn)的混線連續(xù)生產(chǎn)能力，即零部件的裝配自動化率由0%提升至50%以上;裝配質(zhì)量在線監(jiān)測自動化率提升60%以上;生產(chǎn)能力提升至10套/天，較原生產(chǎn)模式提升80%以上。同時，裝配過程關(guān)鍵工藝參數(shù)與結(jié)果100%采集與反饋，裝配結(jié)果與電性能檢測結(jié)果可追溯。

一直以來，國內(nèi)制造企業(yè)對研發(fā)創(chuàng)新、工藝生產(chǎn)、設(shè)備更新?lián)Q代等問題非常重視。但有時在設(shè)備配置較高的基礎(chǔ)條件下，卻頻繁出現(xiàn)布局不合理、工序安排不科學(xué)等問題，導(dǎo)致了生產(chǎn)線效率低下甚至生產(chǎn)過剩。

某儀器艙生產(chǎn)企業(yè)曾經(jīng)被這些問題所困擾：該儀器艙品種多、批量小，且不同訂單批量變化大，實際生產(chǎn)中時常面臨著混線裝配測試的要求，半成品在不同工序間轉(zhuǎn)運、零部件裝配、工藝檢測等仍然依靠人工手動實現(xiàn)，勞動強(qiáng)度大，物料管理混亂，生產(chǎn)過程不透明，關(guān)鍵工藝參數(shù)無法有效記錄和追溯，低下產(chǎn)能無法滿足批量生產(chǎn)的要求。航天云網(wǎng)利用自身平臺及技術(shù)為該企業(yè)打造的“面向復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的智能裝配測試生產(chǎn)線”，瞄準(zhǔn)該企業(yè)信息化需求，提供了覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈全過程和全要素的生產(chǎn)性服務(wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場總線等專業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用，實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人員、產(chǎn)線與平臺的互聯(lián)。

該項目采用多軸關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人等自動化設(shè)備實現(xiàn)部件組建的自動裝配;通過集成智能倉庫系統(tǒng)、AGV及搬運機(jī)器人實現(xiàn)零件、工裝、半成品以及成品等各系統(tǒng)間的自動轉(zhuǎn)運;通過使用高精度工業(yè)CCD、力傳感器等先進(jìn)傳感器實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)中的過程數(shù)據(jù)自動采集、產(chǎn)品裝配質(zhì)量自主分析、設(shè)備動作的精準(zhǔn)閉環(huán)控制，為儀器艙的智能裝配、物料/產(chǎn)品運輸與管理、電性能檢測、質(zhì)量信息采集、分析與管控等環(huán)節(jié)提供軟硬件平臺，完成一體化儀器艙從零部件入庫到整艙出庫的所有工藝環(huán)節(jié)，并通過模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計兼容后續(xù)型號一體化艙及生產(chǎn)線的擴(kuò)展需求，形成多個型號混線生產(chǎn)能力。

基于上述智能裝配測試生產(chǎn)模式，該生產(chǎn)線智能集成裝配信息系統(tǒng)、智能裝配執(zhí)行系統(tǒng)、電性能檢測系統(tǒng)、智能倉儲物流系統(tǒng)等四個模塊。智能裝配信息系統(tǒng)為整條產(chǎn)線的管控中心，負(fù)責(zé)從訂單到產(chǎn)品的全生產(chǎn)流程控制，并提供諸如生產(chǎn)進(jìn)度、合格率等可視化監(jiān)控手段。智能裝配執(zhí)行系統(tǒng)包含智能裝配中心和人機(jī)協(xié)作中心兩個設(shè)備，其中，智能裝配中心通過兩個多軸工業(yè)機(jī)器人、末端執(zhí)行器庫和柔性工裝相互配合完成自動化裝配工序，人機(jī)協(xié)作中心通過操作人員和協(xié)作機(jī)器人完成框架體入艙、線纜連接及部分設(shè)備裝配等工序。

電性能檢測系統(tǒng)對一體化產(chǎn)品的桁條狀態(tài)及整機(jī)狀態(tài)進(jìn)行電性能檢測，作為檢測的具體實施系統(tǒng)，接受遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)的指令，對產(chǎn)品進(jìn)行無源、有源、空饋等自動化檢測，并將數(shù)據(jù)傳遞回電性能檢測遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)。倉儲和物流系統(tǒng)包含智能倉庫、AGV及搬運機(jī)器人等，負(fù)責(zé)實現(xiàn)零件、工裝、半成品以及成品等在各系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)送，并利用二維碼、相機(jī)、RFID等實現(xiàn)物料的全過程標(biāo)識與追溯。

該項目是對多品種、小批量產(chǎn)品生產(chǎn)制造模式轉(zhuǎn)變作出的有益探索，與產(chǎn)品生產(chǎn)特點及需求高度契合。通過自動更換末端執(zhí)行器或柔性工裝，滿足生產(chǎn)要求，達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)，同時也達(dá)到了發(fā)展革新。