家电组装线:一次处理一个托盘,一个工位

目录

简而言之: 产品沿着直线传送带由托盘运送,依次停靠在各个工位。机器人将零件放置在机身上,压头将其压紧,驱动单元从侧面驶入并拧紧螺丝,机器人将机身翻转,安装卡扣,内胆落入到位,最后由机器人将成品装入纸箱。这样一条生产线的运行取决于三个决策:托盘在每个工位的定位方式、哪些步骤真正需要视觉辅助,以及翻转和取放操作如何融入整个循环。正在规划一条生产线? 获取布局和周期时间估算.

本视频概述了应用场景。视频内容仅用于观察流程,不涉及特定型号的性能、安全性或验收声明。
生产线:托盘上的电器机身在各工位之间移动
生产线:托盘上的电器机身在各工位之间移动

一目了然

产品 小型家用电器——模制外壳、内胆、盖子夹
工艺应用 组装、拧螺丝和包装
运输 直线动力输送机上的托盘
省时提效 每个工位配备一台机器人,外加固定式压力机和驱动单元。
零件供应 每站旁都有线路边巢穴
基础操作 取放、按压到位、侧面拧紧螺丝、翻转、最终包装
输出 成品装入纸箱并从生产线上输送下来。
测试站 一处停顿,装置静止不动,并连接着一根电缆。

这一行解决的问题

一件成品家电的制作过程包含一系列细小的操作:放置、安装、拧螺丝、翻转、卡扣、插入、测试、包装。每个步骤都很简单。难点在于如何确保每个批次、每个产品都能以完全相同的方式完成所有步骤,并且在产品变更时重新调整整个流程。

托盘生产线通过固定顺序和基准点来解决这个问题:产品在托盘上的位置确定后,后续的所有操作都以该托盘为参考。工位变成了可互换的插槽,更换产品只需更换夹具和程序,而无需重新培训人员。

线路如何运行

  1. 地点。 机器人从生产线旁的料槽中取出零件,并将其放置到托盘上的车身上。
  2. 座位。 压头从上方落下,将零件压紧。
  3. 拧紧。 在螺丝拧紧工位上,一台动力螺丝刀从侧面沿着轨道运行,进行拧紧和缩回操作。
  4. 指数。 托盘将设备运送到下一工位。
  5. 翻转。 机器人会在某个站点将车身翻转过来,放回托盘上,使下一个面朝上。
  6. 夹子。 从鸟巢中取出小型盖夹,并将其推入到位。
  7. 插入。 再往下看,一个机器人从一排巢穴中取出一个内胆,并将其放入巢穴中。
  8. 包。 最后,机器人将成品吊装到纸箱中,纸箱排队离开生产线。
机器人将零件安装到人体上。
机器人将零件安装到人体上。
纸箱离开生产线
纸箱离开生产线

三个设计决策

1. 确定托盘的定位范围,以及它不定位的范围。

压头将零件压入到位
压头将零件压入到位

从第一个工作站之后,每个工作站都信任托盘。这种信任必须在三个方面建立:

  • 产品运至托盘。 产品是如何固定的:巢状结构、销钉、夹具——以及固定后可以移动的幅度。
  • 托盘运至工作站。 托盘在每个工位的停止、提升或固定方式各不相同。通常的做法是先用硬限位器停止,然后用销钉固定;该工位的精度决定了每个工位的精度。
  • 归还和清洁。 托盘会反复移动,积聚碎屑并磨损。一个托盘上磨损的定位衬套会导致每20个单元中就有一个单元出现故障。

需要尽早解决的问题: 哪些工序真正需要如此严格的公差?其他工序都可以留出一定的间隙,而留出间隙的成本很低。

2. 将愿景运用到能带来实际收益的地方。

驱动单元从侧面接入。
驱动单元从侧面接入。

在装配线上,视觉技术在以下几个特定情况下才真正物有所值:当零件到达的位置未知时,当操作需要找到相对于基准移动的特征时,以及当必须在装配价值增加之前发现缺陷时。

如果一个好的夹具就能完成工作,那么视觉辅助的价值就大大降低了。放置在指定托盘上的零件,不需要被找到——只需要被固定住。一个有用的检验标准是:视觉辅助可以避免哪些故障?如果这些故障传递到下一个工位,会造成什么损失?

同样的逻辑也适用于验证环节。关键步骤之后的人员在场和位置检查通常物有所值;而仅仅因为站点看起来复杂就加装摄像头,通常则不然。

机器人将尸体翻转过来
机器人将尸体翻转过来

3. 平衡翻转和取放操作,以应对最慢的工作站。

从线路边的巢穴中截取的片段
从线路边的巢穴中截取的片段

生产线的运行速度取决于其最慢的站点,而翻转和长时间的拣选放置操作则悄然成为那个最慢的站点。以下三点实用建议:

  • 计算步数,而不是运算次数。 一次“简单”的翻转包括拨动、旋转、放置和返回——通常比它之前进行的螺丝固定操作时间更长。
  • 合并或拆分。 一个工位上的两个短作业可以共用一台机器人;一个长作业可以分成两个工位进行,而不是减慢整条生产线的速度。
  • 转换设计。 随着产品种类的增多,工位、夹具和程序也会相应增加。快速换模和单一产品选择点使得换模只需几分钟,而无需一个班次。
内胆放入体内
内胆放入体内

这种布局何时适用——以及何时需要仔细审视

  • 非常适合: 稳定的产品系列,具有明确的装配顺序,产量足以证明专用工位和夹具的合理性,并且零件可以在生产线上按顺序摆放。
  • 进一步评估: 许多变体有不同的组装顺序,零件批量到货,需要先进行分拣,操作仍然需要人工判断(外观检查、电缆布线),而且下一代产品改变了主要数据。

常见问题解答

为什么使用托盘而不是自由流动式传送带?
因为产品只需定位一次,每个工位都继承该位置。自由流动式运输方式适用于在人工工作台之间搬运产品;但对于机器人而言,它会将定位问题转移到每个工位。

线路通常会在哪些环节出现延误?
在单次移动距离最长的站点(通常是翻转或长距离拣选)以及换线站点,这两种情况都属于布局决策,而非机器人决策。

每个站点都需要机器人吗?
不。固定式单元——例如冲压头、轨道驱动单元——在运动轨迹始终不变的情况下,价格更低、速度更快。而当运动轨迹随部件变化,或者一个机械臂承担多项任务时,机器人才能真正发挥作用。

获取布局和周期时间估算

请发送以下信息:

  • 装配图和装配顺序
  • 零件清单,并注明每个零件的包装方式(嵌套、托盘、散装)
  • 变体数量和转换频率
  • 每日或每年的货运量、班次以及目标线路费率
  • 平面图,标明可用长度以及上下游设备的位置。

我们将回复您生产线布局方案和周期时间估算。

获取布局和周期时间估算 → 或用您的语言发送电子邮件至 sales@evs​​robot.com

这段视频是在合作方的生产现场拍摄的。该现场的生产线速率、工位时间和产品数据均不公开,因此此处不予提供。

惊人的! 分享给:

EVST 标志
隐私概述

本网站使用cookies,以便我们能够为您提供尽可能最佳的用户体验。 Cookies存储在您的浏览器中,执行的功能包括在您返回我们的网站时识别您的身份,并帮助我们的团队了解您觉得哪些网站最有趣和最有用的部分。