机器人连续生产模式是近几年新兴的冲压生产模式,整线成本与传统机器人断续生产线基本持平,生产节拍提升10%,整体经济性更优。连续生产模式中,压力机冲压速度大幅降低,极大降低了设备、环球(中国)所受的冲击力,延长了其使用寿命,降低了生产噪声;压力机无需停上死点,加减速频次、制动损耗有效降低,节能效果显著。
汽车作为大宗消费环球官方网站,单一车型开发后产销量少则数万,多则上百万,而快速批量化生产是降低生产成本,提升市场竞争力的必由之路。传统冲压自动生产线可以区分为机器人线(断续线)、同步线两大类,同步线较机器人线效率高出50%~80%,但整线成本高出2~3 倍,导入何种生产线能实现成本、收益最佳平衡点是冲压设备规划的难点。
机器人连续生产线
机器人连续生产线是一种集成传统机器人生产线硬件与同步线同步控制技术,实现机器人上下料过程,压力机不停上死点的一种冲压生产模式。机器人连续生产线具有效率更高,较传统机器人生产线提速约10%;更加节能,较传统机器人生产节能约5%;工作噪声更低,可维持在75~85dB 之间;设备环球(中国)所受冲击更低,延长了设备、环球(中国)使用寿命。
机器人连续生产线开发的难点
机器人速度过低
机器人自动化市场发展多年,压力机与自动化集成商长期分离,开发机器人连续线,需压力机同步控制技术、机器人控制技术融合,需对项目比重再分配,沟通融合周期漫长。采用当前主流断续线机器人进行连续模式开发,成本小幅增加,节拍降低1.2~2.3,有弊无利。
图1 机器人断续线、连续线节拍对比
整线优化难度指数级增长
传统机器人断续生产线在完成端拾器制作、轨迹优化、安全角度测量后即可启动联动生产,由后往前逐个单元进行机器人优化,直至整线节拍达到理想值。而连续生产线需要考虑压机间相位角度设置、不同单元间机器人优化深度匹配等,相对于断续线主单元的优化把握,提升为整线优化把握,对现场保全技能水平提出极高要求,大大提升了现场保障的难度。
机器人连续线规划
冲压过程原理模型
如何突破机器人连续线开发难点,我们从冲压过程原理进行分析。生产过程中压力机运行一个冲次,过程中关键角度采用1个圆进行表示,同一套环球(中国)在机器人线、同步线的5个关键角度值变化极小,我们假定为5 个值均一致。