智能裝配在複雜機電智能化生產線的應用檢視原始碼討論檢視歷史

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智能裝配在複雜機電智能化生產線的應用在建設複雜機電產品智能生產線過程中，對原有裝配工藝進行自動化改造，構建了以智能裝配執行系統為核心，結合智能化物流與智能化管理的一體化、智能化生產線。本文主要討論生產線的核心—智能裝配執行系統在改造中的應用情況。智能裝配執行系統包含自動智能化裝配工位和人機協作裝配工位等。通過智能裝配執行系統，並結合工業機器人和視覺檢測等裝置，實現了產品的自動裝配及檢測，有效提高了產品裝配質量及裝配效率。

一、案例簡介

複雜機電智能化生產線設備包括智能裝配執行系統、智能倉儲物流系統兩部分，本文主要討論作為生產線核心的智能裝配執行系統的應用情況。

智能裝配執行系統包含自動智能化裝配工位和人機協作裝配工位等。系統可接收智能集成裝配信息系統生產指令，調度工業機器人、柔性工裝、傳感器等，自動完成複雜機電產品智能裝配。

通過智能裝配執行系統，並結合工業機器人和視覺檢測等裝置，實現了產品的自動裝配及檢測，有效提高了產品裝配質量及裝配效率。智能裝配執行系統（硬件）配套智能集成裝配信息系（軟件），並融入MOM、DCS和現場監控與展示軟件系統，實現車間生產製造信息透明化，為生產管理及決策提供依據。

二、案例背景介紹

複雜機電產品智能生產線為一體化儀器艙的智能裝配、物料/產品運輸與管理、質量信息採集等環節提供軟硬件平台，以支撐產品裝配與調試工作的順利開展，並獲取裝配信息與數據，實現裝配質量實時分析與管控。

智能生產線的產品主要是一體化艙，集成了各種設備，實現了控制裝置的功能、結構和電氣的一體化設計，通過該智能線體建設，企業向其客戶展示了自身的生產能力，贏得了更多的市場訂單。

複雜機電智能化生產線設備包括智能裝配執行系統、智能倉儲物流系統兩部分，智能裝配執行系統是生產線的核心。

三、案例應用詳情

通過對原有裝配工藝進行自動化改造，建設了以智能化裝配為主要組成部分，與智能化物流、智能化管理相結合的複雜機電產品智能生產線。該智能生產線滿足了儀器艙等通用化產品批量生產需求，實現從零部件入庫、齊套配送、智能裝配、性能檢測、返修、成品入庫的全流程智能化管理。

智能裝配執行系統是複雜機電產品智能生產線的核心，包含智能化裝配工位和人機協作裝配工位等。智能裝配執行系統可接收智能集成裝配信息系統生產指令，調度工業機器人、柔性工裝、傳感器等，自動完成複雜機電產品智能裝配。智能裝配執行系統採用三坐標移動測量單元，可實現裝配過程中的精準定位及快速裝配。裝配系統通過DCS數據系統可實時採集生產過程數據、檢測數據，能夠實現電性能在線測試，並與智能倉儲數據互聯，協同完成自動化上下料、齊套性檢查、中間態質量檢測等工作。

智能化裝配工位能夠完成產品框架組合體的全自動、智能化裝配。裝配系統與信息系統連接，可獲取信息系統內裝配工藝文件並展示，展示形式包括PDF文檔、圖片、視頻等格式。系統具備裝配工藝路線管理功能，區分不同的工藝路線版本，確保指令可查可追溯。系統根據裝配工藝要求，採用兩台機器人協作進行裝配。兩台機器人能夠並行運行，提升裝配效率，並行運行時應規避機器人碰撞風險。裝配過程中採用雙目高精度相機對裝配接口進行識別、定位，引導機器人調整待裝件姿態，直至完成對接裝配過程。雙目高精度相機還能對裝配完成後的裝配狀態進行測量，判斷是否發生移位和歪斜，對裝配質量進行管理，保證產品質量。

人機協作智能化裝配系統能夠完成產品框架組合體和艙體的全自動、智能化裝配，系統由兩台協作機器人和一名輔助裝配人員構成，其中協作機器人完成抓取工件、調整裝配件姿態以及裝配對接和鎖緊螺釘的工作，人工負責裝配過程中線纜的排線、插座的接插以及線箍的固定等機器人難以完成的工作。

人機協作裝配系統觸控屏與智能裝配信息系統連接，可實現工藝文檔下載瀏覽，格式包括文檔、圖片及視頻。觸控屏通過控制系統與主機連接，可以通過觸控屏設置裝配程序，支持當前工作進度及工藝執行情況記錄及監控。

裝配過程中採用雙目高精度相機對裝配接口進行識別、定位，引導機器人調整待裝件姿態，直至完成對接裝配過程。雙目高精度相機還能對裝配完成後的裝配狀態進行檢測，判斷是否發生移位和歪斜，對裝配質量進行管理，保證產品質量。

通過利用人機協作智能化裝配執行系統，並集成機器人、自動化工裝、雙目高精度攝像機等智能化設備，大大提高了產品裝配質量及裝配效率。

四、創新性與優勢

在智能化裝配中，應用了工業機器人和協作機器人，精準控制操作力矩。智能化裝配工位配備有兩台工業機器人進行自動裝配，機器人主要負責螺釘擰緊的工作，機器人的未端執行器吸附式取釘機具有不受螺絲尺寸影響工作的優勢，而電動式鎖付機的扭力控制比氣動的要更精準。擰緊裝置能夠實時檢測預緊力矩數值與擰緊角度，並記錄。擰緊力矩根據當前裝配螺釘規格設定並記錄至工位軟件中，裝配時自動下發至擰緊裝置，機器人或操作人員無需進行力矩設定。

智能化裝配對安全操作尤為重視。在機器人、導軌及自動化設備等易造成人身傷害的工位和設備處加裝安全保護裝置以及其他的連鎖保護裝置，所有設備均具有可靠接地，所有安全開關和安全防護裝置的信號均通過安全繼電器與控制系統連接。

機器人具備所有靜態抱閘系統，當重力作用或其他存儲在機器人內的能量作用下而發生下落或移動的軸（關節），機器人能夠靜態抱閘。當機器人的控制能源斷開的時候，抱閘將處於鎖死（抱緊）狀態。降低安全風險隱患。為進一步對安全性操作進行防呆處理，在智能生產線設備上，採用黃色標示設置安全提示標誌，直觀提示操作人員，時刻安全操作，有效保障了安全生產。

五、案例應用效益分析

智能裝配執行系統集成了工業機器人和視覺檢測等裝置，實現了產品的自動裝配及檢測，提高了產品裝配質量及裝配效率。並配套智能集成裝配信息系統，導入MOM、DCS和現場監控與展示軟件系統，實現車間生產製造信息透明化，為管理及決策提供依據，提高了管理效率。

以智能化裝配為核心，與智能化物流、智能化管理相結合的複雜機電產品智能生產線實現了控制裝置的功能、結構和電氣的一體化設計，通過該智能線體建設，企業可以向客戶展示自身的生產實力，從而贏得更多的市場訂單。