·机器人上料机构减轻劳动强度

时间:2013-07-19 11:11 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:原来,每一个生产班次的工人要将9t重的钢制轮辋毛坯搬运到轮辋喷漆设备上。现在,四台机器人在现有的输送链上完成了这些轮辋的上下料任务,大大减轻了工人们的劳动强度。


  

  两台RL-300型线性机器人同时向输送链的左右两侧挂轮辋

  原来,每一个生产班次的工人要将9t重的钢制轮辋毛坯搬运到轮辋喷漆设备上。现在,四台机器人在现有的输送链上完成了这些轮辋的上下料任务,大大减轻了工人们的劳动强度。

  大众集团自己生产其轿车所需的轮辋。在集团的轮辋生产厂中,每一班次要生产出12000个轮辋。其中有10%~20%的轮辋用于Wolfsburg市大众公司生产的轿车,其余的都发运到大众公司设在其他城市的生产厂。

  在轮辋生产所用的钢板进厂之后,这些钢板在1.2km长的生产线上完成了轮辋制作的不同加工工序。加工后的轮辋在用悬挂式输送链运出之前,要在喷漆线和烘干线上分别完成喷漆和烘干工序。由于生产线工作节拍决定了每一个轮辋都要按照14.4m/min的速度在各个工位之间快速运动,因此若在某一个工位上停留的时间过长,就会影响整条生产线的正常工作。

  机器人挑战多重困难

  原来,工人们在输送链上的轮辋上下料操作是一项持久性的强体力劳动。随着大众集团产品市场占有率的不断提高,对轮辋的需求也不断提高。因此,大众集团考虑用自动化上下料来满足日益增长的轮辋需求。根据过去一段时间的试用,折臂式机器人不是一种理想的解决方案:它很难满足共计13种直径13~16、宽度5~7轮辋类型的公差要求。当Reis Robotics公司推荐其生产的龙门式机器人之后,才顺利解决了同步运输的轮辋上下料问题。

  对悬挂式输送链上下料提出的特殊要求是:在连续但输送链链条运动并非非常平稳的输送过程中,不能够对自动化带来影响。由于轮辋要普遍地浸渍涂漆,因此对轮辋的重量有着严格的公差要求。若轮辋在输送链上停留时间过长,则浸渍涂漆粘附的漆层就会过厚;若输送链运送速度过快,则漆层就会过薄,这些都会使轮辋的重量不符合公差要求。

  另一个规定是:在输送链每一个双钩吊钩上都要挂两个轮辋,以防止输送链的偏斜及出现影响正常输送的故障。这些吊钩是专门为这一自动化改造而设计的,并替换了原来的老式吊钩。在整个传送带上共有1200个吊钩。

  

  在喷漆线的末端也有两台线性运动的机器人,由它们把喷漆后的轮辋从输送链上取下并整齐地排放在传送带上

  以上这些还不够:运送到输送链的轮辋毛坯有着不同类型,因此它们的规格尺寸也是不一样的。另一个值得注意的问题是输送链经浸渍涂漆、烘干等工序后,在温度影响下的公差尺寸问题。

  为了保证在输送链运行不稳定的情况下准确地利用中央的孔来悬挂轮辋,需要采用精心设计的运行平衡装置,并能够在输送链控制程序的控制下运行。这些轮辋在传送带上按规定的间距通过机器人的机械手悬挂轮辋;同时,机器人的传感器也能正确判断是否有可以抓取、悬挂的轮辋,以保持输送链左右两侧同时悬挂轮辋。

  为了把误挂减少到最低的程度,在挂上轮辋之前由传感器对挂钩的几何尺寸和形状进行检验。电子编码器把输送链的运动速度报告给机器人的控制系统,以保证机器人的运动速度与输送链同步,从而保障了机器人快速地与输送链同步运动;两台机器人的机械手也能同时各取三个轮辋,从左右两侧相对地悬挂在挂钩上。

  起始脉冲传感器向两台线性运动机器人的控制系统发出“开始”信号,控制着输送链的启动以及与两台机器人的同步。这样,在传送带上有轮辋、传送带左右两侧的机器人各抓取了三个轮辋、两台机器人与输送链保持同步运行时,整个轮辋悬挂系统才能保持同步运动。也只有在所有的条件都满足的情况下,才能保证畅通无阻的工作。

  手动悬挂非常必要

  在这一自动化轮辋悬挂系统的同时,也有人工手动悬挂轮辋的可能性。这一手动悬挂轮辋的操作是非常必要的,它可以保证在输送链或者后续生产过程停止工作时继续完成轮辋的悬挂。由于输送轮辋的传送带应不断地输送轮辋,所以,输送过来而没有来得及悬挂到输送链上的轮辋都暂时存放在缓冲库中;并可以自动或者手动地把缓冲库中的轮辋悬挂到输送链上。若短时间内传送带上输送的轮辋数量不足,则机器人可以按照不同的悬挂间隔悬挂轮辋,但都保证输送链两侧都有轮辋:保证输送链运动的平衡。

  当这些钢质轮辋在输送链上移动了1km之后,它们都被涂覆了黑漆,而且还有些热。这些刚刚完成涂漆的轮辋又由两台机器人从输送链上取下来——这两台机器人也是Reis公司研发生产的线性运动机器人,它们把涂漆后的轮辋从输送链上取下并整齐地排放在传送带上(如图),继续运送到包装出厂区。在取下轮辋的过程中,每一台机器人也是同时取下三个轮辋。专门设计的特殊装置按照汽车生产厂所需轮辋的数量,取下各个生产厂所需的轮辋。

  有一点在所有的工作和运送过程中都是必须要考虑的:这些轮辋,尤其是大众自己的汽车生产厂直接使用的轮辋,都是汽车系统的关键部件。也就是说,在汽车没有安装好轮辋和轮胎之前,不能说汽车生产已经结束。因此,轮辋喷漆生产必须能够连续的长期运行。Reis公司在轮辋生产厂四天的假期内,完成了这些机器人的安装调试工作。在大众公司开始上班时,传送带和输送链也完成了自动化技术改造。

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(责任编辑:JQDZW)
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