自动化生产线成套装备在智能工厂中的应用特点

自动化成套装备是指以工业机器人为核心,以信息技术和网络技术为媒介,将所有设备连接到一起而形成的大型数字化车间自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表,是发展先进制造技术实现生产线的数字化、网络化和智能化的重要手段,目前已成为国内外极受重视的智能制造的高新技术应用领域。

 

工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪电一体化自动化生产设备,特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

(1)操作机:通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,机器人操作机已实现了优化设计。

(2)控制器:控制器的性能进一步提高,已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴,并且实现了软件伺服和全数字控制。

(3)传感装置:激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用,并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等,大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。

(4)并联机构:采用并联机构,利用机器人技术,实现高精度测量及加工,这是机器人技术向数控技术的拓展,为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。

(5)网络通信:机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的连接,使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步,也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。

另外由于微电子技术的快速发展和大规模集成电路的应用,使机器人系统的可靠性有了很大的提高。机器人系统的可靠性已达到5万小时,几乎可以满足任何场合的需求。

机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流及未来自动化生产线成套设备的发展方向。在汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业等已大量使用机器人自动化生产线,保证了其产品的质量和生产的高效。

机器人自动化生产线成套装备典型的应用有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备、机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装备、AGV物流与仓储自动化成套技术及装备等,这些机器人设备的使用大大推动了这些行业的快速发展,提升了高新制造技术的先进性。

自动化生产线成套装备需要研究的技术主要有:

① 利用CAX及仿真系统等多种高新技术和设计手段,快速设计和开发机器人大型自动化生产线,并进行数字化验证。

② 自动化生产线“数字化制造”技术。国外已经推出可进入实用的“数字化工厂”商品化软件,建立产品制造工艺过程信息化平台,再与本企业的资源管理信息化平台和车身产品设计信息平台结合,构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台。

③ 利用传感器和网络技术,实现大型生产线的在线检测和监控,确保产品质量,并且实现产品的主动质量控制。利用自动化生产线模块化及可重构技术,实现生产线的快速调整及重构。

④ 生产线快速整定技术。建立完整的制造过程信息技术,发展机器人等自动化设备的离线编程技术、生产线上的机电设备实现网络控制管理技术、关键工位在线100%产品检测技术、先进的生产线现场安装精度测试技术。