蘇州DS鈑金是目前為國內(nèi)最大、綜合競爭力最強的專業(yè)從事精密鈑金制造服務企業(yè)之一,為全球領先的通訊設備制造商、新能源應用設備制造商、精密機床制造商、豪華汽車品牌提供精密鈑金產(chǎn)品及相應的技術服務?,F(xiàn)接到特斯拉儀表盤總成件訂單,現(xiàn)有設備無法滿足客戶要求,問題如下:
1、產(chǎn)品種類多,夾具更換太難:大小及形狀各異,這個小總成有5個類別、9種產(chǎn)品,如果全部用夾具實現(xiàn),換型將是一個巨大的挑戰(zhàn);
2、無法共用電極,需多臺焊機完成:產(chǎn)品的焊接工藝有點焊也有凸焊,無法共用電極,而且凸焊的螺母型號各異,需要在多臺機器切換上完成;
3、投入設備數(shù)量過多、投資成本過高:按現(xiàn)有單機評估需要5臺設備才能滿足產(chǎn)能,并且每臺需要一人操作焊接;
4、效率低下、勞動強度大:一個產(chǎn)品需要人員在不同工位上焊接,來回搬運物料,抱怨極多;
5、成品率低:焊接品質(zhì)不達標,經(jīng)常有螺牙被擠出物堵塞,需要二次回牙。
以上五點問題,客戶很苦惱,一直要尋找解決辦法。
客戶根據(jù)產(chǎn)品特點和過往經(jīng)驗,和我們的銷售工程師討論后對新定制設備提出了如下要求:
1、整站需兼容現(xiàn)有的5個類別、9種產(chǎn)品,不要有太多的夾具切換;
2、在一臺設備上不借助人工的情況下需滿足點焊和凸焊兩種工藝切換;
3、整站焊接設備的投入控制在2臺以內(nèi),總體成本控制在原有的80%;
4、焊接節(jié)拍達到25秒每件,且能實現(xiàn)人工的低強度勞動,不用在多臺機器間不停移動;
5、滿足特斯拉對零件的焊接要求,螺母不用回牙;
根據(jù)客戶所提的要求,按常規(guī)的凸焊機和設計思路根本無法實現(xiàn),怎么辦?
根據(jù)客戶所提各項要求,公司研發(fā)部、焊接工藝部、銷售部共同召開了新項目研發(fā)會議,一起探討工藝、夾具、結構、定位方式、裝配方式、上下料方式、配置,列出關鍵風險點、并逐個做出了解決方案,確定了基本方向和技術細節(jié)如下:
1、根據(jù)以上要求:我們基本確定了方案, 采用單機配套多組振動盤, 以輸送不同的凸焊螺母, 同時CCD視覺系統(tǒng)識別產(chǎn)品,配合六軸機器人抓取工件,實現(xiàn)了點焊及凸焊共機自動焊接,保證了多種產(chǎn)品共線生產(chǎn);
2、焊機電源選型:根據(jù)客戶所提供的工件及尺寸,我們焊接工藝師和研發(fā)工程師一起探討并針對各個產(chǎn)品部件及焊接要求不同分別在DS原來的基礎上優(yōu)化選出不同的機型:中頻逆變直流焊機ADB-320;
3、全自動點凸焊工作站優(yōu)勢:
1)兼容性強,效率高:通過六軸機器人配合柔性抓手拿取工件,滿足5款9種產(chǎn)品的共線生產(chǎn),無需在焊機上安裝焊接夾具,大大節(jié)省換型時間;
2)實現(xiàn)點焊和凸焊共機生產(chǎn):開發(fā)人員將電極部分設計能自動切換的結構,點焊時切換為點焊電極,凸焊時切換為凸焊電極,根據(jù)程序設定,依據(jù)工件的不同工序自動切換,無需人工介入拆裝電極;
3)降低設備投資成本:由機器人抓取工件翻轉不同角度以匹配焊接平面要求,通過電極部分的自動切換適應不同工藝的焊接,總體設備投入只有原方案造價的60%;
4)節(jié)拍達到15秒,效率提升40%:通過機器人的兼容性將多余的物料周轉刪減,并設計之初模擬最佳的運行軌跡,將輔助時間降至最低;并通過多臺螺母機自動分料輸送,消除換型時間;
5)無需回牙,減少工序,降低人工成本:通過高精度的中頻直流控制系統(tǒng),采用強規(guī)范焊接,并在下電極增加吹氣及仿形處理,將焊接擠出物完全壓制,保證了螺母的通過性,焊后螺母不用回牙,省掉了螺母回牙工序,減少人工;