成果名称: 基于四轴机器人的通讯类机箱壳自动化冲压生产线研制
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:

    项目针对传统通讯类机箱壳成形生产线定位精度难以保证、产品质量不稳定、加工效率低、人工劳动强度大且人工成本高,以及六轴机器人生产线设备成本高等问题,广东龙泽科技集团经过不断的调试和总结,开发出基于四轴机器人的通讯类机箱壳自动化冲压生产线,该自动化冲压生产线充分考虑了该类型通讯类机箱产品的结构和加工工艺特征,所开发的生产线不仅能全自动完成各个冲压特征的加工,而且还可以完成自动铆接、自动攻牙、自动翻转等一些列加工操作,是一种具有多功能特征的自动化冲压生产线,特别适合结构复杂、装配孔数量多且复杂的通讯类机箱壳产品的生产。

    (一)项目的关键技术: ①四轴机器人开发;开发一种简易型的四轴机器人,满足通讯机箱生产线冲压、攻牙、自动翻转、铆接、压铆等不同工位之间的传送需求,可使生产线上工件完成快捷传输; ②自动化冲压生产线辅助机构设计;开发了一种新型板材冲孔下料模具,解决通讯类机箱产品里面的孔离产品边缘太近时冲压容易损坏工件的问题,并开发自动翻转机、自动攻牙机、自动铆接机使生产线能实现自动翻转、攻牙、铆接,为建设自动化冲压生产线提供基础是本项目的又一个关键技术。 ③ 自动化冲压生产线整体布局与生产节拍的控制;这对两种不同类型的机箱产品,开发两条具有不同加工功能的基于四轴的通讯机箱壳自动化冲压生产线,完成组装调试,并实现量产。

    (二)项目的技术指标: ①基于四轴机器人的某机箱壳上盖冲压自动化生产线由4台四轴机器人和2台冲床、1台自动翻转机、1台自动攻牙机共四个工位组成,在一条生产线上完成级进冲压、自动攻丝、工件翻转、成形四种不同加工工艺,整条生产线全自动化,只需2名员工看管,每小时产量约500件; ②基于四轴机器人的某机箱壳下盖冲压自动化生产线由8台四轴机器人和4台冲床、1台自动铆接机、1台自动翻转机、1台成形机、1台自动攻牙机组成,在一条生产线上完成级进冲压、铆钉铆接、压铆、工件翻转、成形、自动攻丝等多种不同加工工艺,整条生产线全自动化,只需3名员工看管,每小时产量约500件; ③所采用的四轴机器人由龙泽公司自主开发,采用CPU伺服控制技术,可以实现机械手臂四个轴向运动,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300°左右。 ④所开发的基于四轴机器人的自动冲压生产线无需人工操作,可以自动完成送料、工件运输等工作,工作过程安全、高效,产品质量稳定。

    (三)项目创新点: ①所开发的4轴机器人由3个相互独立的运动模块组成,所开发的4轴机器人由主轴、机械手臂、气动抓手3个相互独立的运动模块组成,结构简单、运动快捷,能够满足通讯类机箱自动化生产线多种加工装置之间的工件传送需求;而且,龙泽公司自主研发这种4轴机器人的开发成本只需要商用6轴关节行机器人采购价格的1/3。 ②针对通讯类机箱壳结构特征开发了一种新型冲孔下料模具,在一套模具中完成机箱壳的下料和接近产品边缘的冲孔,该模具在冲孔和落料工位之间设置内定位销,首先完成冲孔加工,然后移动板材使内定位销伸入已经冲出的孔内,然后再进行下料;该新式板材冲孔下料模具设计新颖、结构简单、稳定可靠性好、工作效率高;且解决了普通机箱壳冲孔下料复合模加工适时容易出现的下模入块容易损坏的问题,从而确保通讯类机箱壳自动化冲压生产线的稳定运行 。 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:202136000L200159 ),结果表明,在国内公开发表的中文文献中,未见有应用于通讯类机箱壳自动化冲压生产线,也未见有与本委托项目针对通讯类机箱壳结构特征开发的冲孔下料模具的报道。

    (四)项目的应用与推广: 项目所开发的装备及自动化冲压生产线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,产生了很好的经济效益,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。 项目成果可以在通讯类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