成果名称: 基于六轴机器人的服务器机箱自动化冲压生产线研发与应用
完成单位: 广东龙泽科技集团有限公司
主要人员: 范克鑫,王子恒,杨雷贵,叶拉克,周剑国,娄永安,王小平,郭锋,刘小光,林海光
介绍:

    本项目针对传统生产模式中的人工成本高、产品质量不稳定等问题,开发了基于6轴机器人的服务器机箱全自动化冲压生产线,充分利用6轴机器人快速、灵活、精准的特征,将其与多台冲压冲床、自动攻牙机、工件翻转平台等不同装置集成在一条生产线,通过PLC控制实现它们之间的联动工作,在一条生产线上完成服务器机箱复杂结构的冲压成形、自动翻转、多面多规格装配孔一次性攻牙等不同的加工工艺,实现服务器机箱无人化、一体化制造,达到提高生产效率和产品精度、降低人工成本等目的。

    (一)项目的关键技术: ①确定自动化冲压生产线总体方案,主要包括确定服务器机箱全自动冲压生产线总体布局方案、准确制定运送路线、生产线功能设计、生产线布局设计、6轴机器人选型; ②自动化冲压生产线辅助装置开发,包括开发一种带新型治具的传输驱动装置,开发一种6轴机器人翻转工件用辅助平台,开发多面对规格自动攻牙机等,及其他辅助装置开发; ③ 自动化冲压生产线组装与实现量产,组装一条基于6轴机器人的自动化冲压生产线,开发某服务器机箱冲压工艺及模具,进行生产线的组装和调试,实现量产。

    (二)项目的技术指标: ①基于六轴机器人的某服务器机箱壳零件冲压自动化生产线由8台六轴机器人和8台冲床、1台多面多规格自动攻牙机、1台翻转平台组成,在一条生产线上完成多道次传递式冲压、集中攻牙、工件翻转等多种不同加工工艺,整条生产线全自动化,只需2~3名员工看管,每分钟产量为9件;工作过程安全、高效,产品质量稳定。 ②开发的一种带新型治具的传输驱动机构,在工件侧向设置了带齿轮驱动的限位块辅助装置,可以防止工件在冲压过程中发生掉落或者偏移,确保自动化冲压生产线的稳定运行。 ③所采用的六轴机器人型号为3RS010N-AC01,有效载荷为10kg,该机器人结构简单,操作方便,最大臂长为1.7m,最大摆臂角度为360°左右。 ④所开发的多面多规格自动攻牙机可以对服务器机箱壳上所有不同方向、不同大小的装配孔进行在线一次性攻牙;所开发的自动翻转平台结构简单,可以辅助机器人180°在线旋转工件。

    (三)项目的创新性: ①所开发的通讯类机箱壳冲压全自动生产线集成了多台6轴机器人、多台冲压冲床、自动攻牙机、工件翻转平台等多种加工装置,通过PLC集成控制实现各装置之间的联动,通过6轴机器人对工件的抓取和运送,在一条生产线上实现多道次冲压成形、机箱壳多面多规格一次性攻牙、工件180度翻转等多种不同的加工操作,实现复杂结构的通讯类机箱壳的一体化制造。 ②所开发的一种带新型冲压治具的传输驱动机构,通过在工件侧向设置带齿轮驱动的限位块辅助装置,提高工件在冲压过程中的固定效果,可以防止工件在冲压过程中发生掉落或者偏移,避免冲压过程中的停机,从而提高自动化冲压生产线的生产连续性和生产效率。 项目研究经华南理工大学教育部科技查新工作站(L20)科技查新,查新结论(编号:202136000L200160 ),结果表明,现有的文献未提及将6轴机器人集成在一条生产线上完成全自动工件定位、冲压成形、多面多规格一次性攻牙、工件180度翻转等多种不同的加工操作。在国内公开发表的中文文献中,未见有与本委托项目通过在工件侧向设置带齿轮驱动的限位块辅助装置。

    (四)项目应用与推广: 项目技术已经在广东龙泽科技集团有限公司得到推广应用,实现了产业化生产,产生了良好的经济效益,通过该技术的应用与实施,相比2018年,龙泽公司2019年的产量下降了21.4%,但是产值提升了12.3%,利润提升了20%;相比2019年,2020年的产量提升了29%,产值提升了48%,利润提升了150%;智能化、自动化发展下生产能力提升,产品不断更新换代,高精度、高附加值产品的订单越来愈多,单件产品带来利润大大提高。本项目的完成具有较高的社会效益和公共服务效益,能够促进通讯、3C产业的发展、并带动同行企业的技术创新。 项目成果可以在服务器机箱冲压制造行业广泛推广,同时也值得其他冲压制造行业(比如航天航空结构件、电子电器零部件等)推广借鉴。

批准登记号:
登记日期: 2021-06-03
研究起止时间: 2020-03-01至2021-03-01
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省测量控制技术与装备应用促进会;广州市仪器仪表学会
评价日期: 2021-04-25