数字智慧方案4953丨焊装智能柔性生产线规划方案

焊装智能柔性生产线规划三、焊装智能柔性生产线工艺流程一、项目背景二、焊装智能柔性生产线规划四、焊装智能化装备应用第2页，共22页

某著名企某著名企业目

录为了满足汽车消费者广泛而多样化的需求，适应汽车市场的激烈竞争，

必须依靠先进自动化及智能技术，不

断缩短车型变换周期、

加快车型的更第3页，共22页

某著名企某著名企业项目背景

汽车产业作为国民经济的支柱产业，是一个高投入、

高产出、

长链条、集群式发展的产业。新。18世纪末20世纪初70年代初至今第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命第四次工业革命机械化生产批量流水线生产高自动化柔性生产智能化工厂蒸汽驱动电力驱动计算机信息技术驱动智能装备及信息通信第4页，共22页

某著名企某著名企业项目背景

2014年制造业强国的日本、韩国、德国和美国制造业机器人密度（每万名工人使用工业机

器人数量）分别为314、478、

292、164台/万人，远高于中国的36台/万人（世界平均

值为66），中国工业机器人保有量仍有巨大的提升空间。

由国家制造强国建设战略咨询委

员会发布的《中国制造2025》产业技术路线蓝图预计，到2020年工业机器人销量将达

到

15万台，保有量达到80万台。第5页，共22页

某著名企某著名企业项目背景

2014年主要国家制造业工业机器人密度（台/每万人）智能柔性化关键技术：机器人制造业变化速度比以往更快第6页，共22页

某著名企某著名企业项目背景

制造业核心竞争力正在发生深刻变化发展高端技术实现产品升级l中国制造“2025”l从制造业大国向制造业强

国转变第7页，共22页

某著名企某著名企业保持工业领先地位l持续创新机制l工业4.0为新的指导原则项目背景

“再工业化”l国家制造技术创新联盟l使用本国页岩气和石油制造业成为全球经济持续发展的发动机开瑞汽车及开瑞绿卡隶属于某著名企业商用车公司，是某著名企业控股重要组成部分。开瑞汽车重点发展7座家商兼用车及商用车，包括7座SUV、

MPV以及微客、微货等，以用户需求为中心，不断升级品质，凭借“实用、可靠、超值”的产品优势畅销全国，为广大务实进取、关爱家庭的社会中坚力量打造幸福之车。开瑞绿卡是开瑞汽车依托某著名企业集团技术优势全新打造的城市物流用车

，本着品质第一、用户满意、共赢发展的经营理念，全力打造城市高效物流专家。项目背景

某著名企业商用车

第8页，共22页

某著名企某著名企业X60

X80

X90K50/K50S

K70

K90

优劲优优杰虎汽油/柴油7座SUV

7座MPV

微货/微客皮卡绿卡C绿卡S优雅建立具备柔性化先进性的白车身生产线是公司的必然

需要，结合工业机器人系统规划与建模技术

、

系统集成

技术、工业现场总线技术

，实施柔性化生产线建设。第9页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线规划

2.2生产线规划纲领生产能力

=

全年工作日

工（

时）间（

h

）*

K

=

辆

/

h

=

29

.8辆

/

h作辆每日有效生产纲领第10页，共22页

某著名企某著名企业工位节拍

=

年生产纲领（辆）

=

180000

s/

辆

=

120

.8s/

辆焊装智能柔性生产线规划

每天有效工作

时间T：三班：

（24-1.5（吃

饭）-（10/60）

*2*3）*0.95（设备可动率）

=20.425小时备注：节拍CT

=T*D*60*60/A

秒（节拍非整

数，舍去小数

点后面的数据，

取整）生产线年产量

A；工位节拍

取整为120s。D年工作有效

时间（多少天），一般选

取295天（单

休+

国家法定

节假日）全年工作日*每日有效工作时间（h

）*3600（

s）*K295*1*21

.5

*3600*K建设二三级白车身分总成焊接岛（发舱总成、侧围总成等），实施多车型柔性化

生产

，采用高速滚床实施主下线车身骨架的高效输送，同时采用空中大循环滑翘机构

实现生产线的整体运转。第11页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线规划

工作描述：1）机舱从分装直接调入UB10工位，前底板采用机器人抓手从置放台上去下，空中将搭接位置胶涂完，放置UB10夹具，后底板同步由机器人从置放台上去下，放置UB10夹具，完成定位焊接

；2）机器人定位抓手从buffer取门槛，对接UB30涂胶机空中涂胶，后续落实机器人焊接；3）左右侧围通过EMS小车同步输送至MB10工位，机器人采用ROBOTGRIPPER技术抓取定位，后续落实机器人焊接；4）主下线共计布置机器人28+32=60台，实现车身骨架自动化率100%。主焊

线↓↑左侧围

顶横梁

左前轮

顶盖总罩上加STN板MB1200STN右前轮罩上加强第12页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线工艺流程

(机器人装配+涂胶+定

位焊)发舱总成(机器人装

配+涂胶+定

位焊)UB40(机器人补焊)下部总成STNMB100(人工

弧焊)MB90(机器人

弧焊)（预留在线检

验(机器人涂胶）总成总成,

MB20(补焊)(机器人补焊)后地板总

成右门槛竖

板总成MB60(补焊)MB70(补焊)MB80(补焊)S

成(自动打

号)(机器人

补焊)右侧围总成STN↓(人工

检验)(定位

焊)(定位

焊)左门

槛竖前地板总(定位焊)强,

MB30(涂胶)(检验)MB110成MB10MB50MB40

STN

UB10UB30UB60UB20UB70UB50UB80

STN

STNSTNSTNSTNSTN成工作描述：1）侧围三级零部件焊接总成，主要采用离线集中人工焊接的模式进行生产，通过标准物流器具运输至

装件工位；2）人工实施零部件装件，旋转120°进入焊接区域，实现机器人焊接；3）SB50工位实施轮罩总成包边，

R6滚边机器人，将侧围包边处完成包边，旋转台转180°,进入焊接

区域；4）各旋转体焊接工位间采用七轴机器人进行输送，最终放置到一拖二的EMS吊具小车；5）左右侧围区域各8个工位，采用人工上件及机器人输送的形式形成联动，共计布局27台机器人。第13页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线工艺流程

t

t

(定位焊)区為STNSTNA柱加强

板STN后门锁螺母板

后流水槽STN

STN

(定位焊)STN左侧围内

板后部(滚边/

定位焊)(空中补

焊)(空中补

焊)(空中补

焊)(空中补

焊)(检验、

下线)侧围外

板加油口

盒A柱加

强板SB40SB80SB20SB60SB70SB50SB90SB30STNB柱内板(补焊)SB10STN下部线工作描述：1）两个人分别装配左右纵、前挡板横梁、前端模块、左右前保横板，CO2点焊水箱立柱支撑板，滑台划入焊接区焊接焊接；2）将部分焊点焊完后，R5机器人将前挡板抓到机舱骨架上，分别夹紧前挡板及前保横板；

3）R1/R2机器人焊接机舱前部焊点，R3/R4机器人焊接前挡板部位焊点；4）搬运抓手取出机舱，空中补焊，滑台滑出装配下一个件；5）补焊完后，搬运机器人将ER10工件，装配到ER20，发舱区域机器人12台。.左/右前轮罩纵撑板STNER10STN右前轮罩侧加

强(装件、打胶、定位焊)(补焊)ER20(检验)ER30ER40第14页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线工艺流程

流水槽总成(定位焊

CO2弧焊)水箱立柱支

撑板前端结构总

成前保横安装板前挡板横梁

总成前保横梁

右安装板前挡板总

成水箱立柱支左前竖板总STNSTNSTNSTNSTNSTNSTNSTN成工作描述：1）OP10夹具上装件并夹紧，焊接顶盖与顶饰条支架；2）外板总成搬运至OP20滑移台，并装顶盖加强板（天窗）；

3）1台机器人进行弧焊；4）完成后1台机器人将顶盖搬运至滑出夹具上；5）夹具滑移推出工作站；6）Pick-up将顶盖转运至主线MB30，机器人直接从Pick-up上将顶盖抓取。X

8K08-5701610行架F08-5701200BA顶盖F08-5701200BA顶盖总成F08-5701201

F08-5701300顶盖外板天窗安装板总成第15页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能柔性生产线工艺流程

总成op10ROBOTGRIPPER主拼系统：主要特点是通过机器人抓举定位抓手，然后用定位抓手组合对车身进行定位。定位过程中，左、右

侧围抓手在白车身进行固定，成为一个整体框架。机器人8S完成车型快速切换。从而实现多种

车型在同一主拼工位的柔性化生产。第16页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能化装备应用

视觉传感器：CCD（电荷耦合器件）的基本结构是一个间隙很小的光

敏电极阵列，即无数个CCD单元组成，也称为像素点，

他可以是一维的线阵，也可以是二维的面阵。采用光电

转换原理将被测物体的光像转换为电子图像信号输出的

一种方式，其主要优点有：体积小、质量轻、寿命长、

抗冲击、耗电极少，一般只需几十毫瓦就可以启动。定位精度的保证：依靠底部工装的楔型槽与定位抓手互锁头的定

位面为机器人工装的定位基准。在侧围和顶部

工装设有装配互检机构，通过各个定位抓手的

互锁互检，从而确保定位工装的装配精度，互

锁机构在成形定位机上共有2个，左右侧围定位抓手定位连接2个，定位精度为±0.1mm。第17页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能化装备应用

侧围三转体机构：侧围三转体切换机构为一种自动化、柔性化焊装夹具.不同车型的夹具固定在中部旋转台上，可在短时间内实现多车型快速柔性切换。三转体机构主要有以下几个优点：（1）实现了一套系统完成不同车型自动化装配焊接；（2）适用性更强，应用范围更广，可实现拆卸及设备互换，满足多款产品柔性化生产；（3）自动化精度较高。第18页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能化装备应用

通过工位上位机监控，能够随时了解设备运行状态及生产情况，维修人员通过对界面的简单操作，能够快速查询设备各种信息、历史故障以及对机器人的简单操作；利用局域网连接，管理人员能通过办公电脑随时监控现场生产情况。第19页，共22页

某著名企某著名企业焊装智能化装备应用

区域总览页面模式选

择页面夹具手

动操作

页面机器人

交换信号页面总线网络页面传感器

位图页

面机器人

位图页

面子

界面主界面……RFID（Radio

Frequency

Identification）：

又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。本次项目计划除了实现100%自动化焊接外，还投入全