汽車(chē)行業(yè)可以說(shuō)是我國移動(dòng)機器人最早落地應用的制造行業(yè),可以追溯到1991年新松自主開(kāi)發(fā)了第一臺合裝型移動(dòng)機器人并在沈陽(yáng)金杯客車(chē)公司投入實(shí)際應用,填補了國內市場(chǎng)空白。汽車(chē)行業(yè)高度標準化的生產(chǎn)工藝特征以及豐富的物流場(chǎng)景,為移動(dòng)機器人的快速發(fā)展提供了優(yōu)渥土壤。歷經(jīng)30多年發(fā)展,應用于輔助裝配,以及各類(lèi)物料存儲、揀選、輸送、上線(xiàn)作業(yè)場(chǎng)景的牽引式、潛伏式、料箱式、叉車(chē)式等各類(lèi)型移動(dòng)機器人廣泛應用,各類(lèi)移動(dòng)機器人技術(shù)、產(chǎn)品及解決方案創(chuàng )新不斷加速。

新松移動(dòng)機器人在金杯客車(chē)公司投入使用
新松機器人是汽車(chē)行業(yè)移動(dòng)機器人發(fā)展的推動(dòng)者與見(jiàn)證者。在日前的采訪(fǎng)中,新松移動(dòng)機器人BG市場(chǎng)執行總監盧玉峰先生詳細介紹了汽車(chē)四大工藝中的移動(dòng)機器人應用與發(fā)展情況。
一、在總裝車(chē)間
對于汽車(chē)自動(dòng)化柔性生產(chǎn)而言,總裝車(chē)間的移動(dòng)機器人應用是最成熟的,其應用場(chǎng)景也是最豐富的??傃b車(chē)間內,內飾線(xiàn)、底盤(pán)合裝線(xiàn)、最終線(xiàn)等裝配主線(xiàn),以及發(fā)動(dòng)機分裝、儀表分裝、前段模塊、前后懸分裝等分裝線(xiàn)體,均可以采用移動(dòng)機器人作為裝配工件的載體。而物料存儲、揀選、搬運的移動(dòng)機器人也已經(jīng)廣泛應用,其中替代傳統主線(xiàn)的AGV柔性裝配線(xiàn)的創(chuàng )新與應用尤為值得關(guān)注。例如:
底盤(pán)合裝。底盤(pán)合裝AGV是國內移動(dòng)機器人在工業(yè)場(chǎng)景中的“首秀”,早在1991年,新松自主開(kāi)發(fā)汽車(chē)行業(yè)第一臺磁條引導的AGV車(chē),用于發(fā)動(dòng)機輔助裝配,AGV將流水線(xiàn)上幾百公斤的發(fā)動(dòng)機抬起,再由工人將發(fā)動(dòng)機安裝到汽車(chē)底盤(pán)上。AGV底盤(pán)合裝系統具有最高柔性,可以根據工藝需要對AGV線(xiàn)路進(jìn)行靈活調整;尤其能夠滿(mǎn)足汽車(chē)廠(chǎng)多種車(chē)型混線(xiàn)的需要。目前的底盤(pán)合裝AGV產(chǎn)品類(lèi)型豐富,按照舉升機數量可以分為單舉升、雙舉升、三舉升、四舉升等。其已經(jīng)成為了汽車(chē)底盤(pán)合裝的優(yōu)選方式。

新松底盤(pán)合裝移動(dòng)機器人在美國某用戶(hù)現場(chǎng)
物料搬運、存儲、揀選。在總裝車(chē)間,各類(lèi)物料上線(xiàn)輸送也是移動(dòng)機器人的主要應用場(chǎng)景之一。2010年新松開(kāi)發(fā)牽引式AGV,通過(guò)尾部自動(dòng)掛接和脫扣機構實(shí)現料車(chē)自動(dòng)牽引,主要用于SPS配送上線(xiàn);2013年后,牽引式AGV在汽車(chē)行業(yè)逐步實(shí)現了標準化、規?;瘧?;2015年后,類(lèi)KIVA小車(chē)開(kāi)始出現,主要應用于物料的入庫、倉儲、貨到人分揀及配送上線(xiàn),并正在逐步替代牽引式AGV成為主流應用。

新松移動(dòng)機器人在用戶(hù)現場(chǎng)
AGV柔性裝配線(xiàn)。傳統汽車(chē)總裝生產(chǎn)線(xiàn)都采用板鏈、拖鏈運輸,由于汽車(chē)工廠(chǎng)組裝不同車(chē)型,節拍變化比較多,采用AGV柔性裝配線(xiàn)不需要進(jìn)行土建施工;可以隨著(zhù)車(chē)型變化靈活調整產(chǎn)線(xiàn)布局;可以記錄各種車(chē)型參數,在信息化方面具有優(yōu)勢;可以與機器人等自動(dòng)化設備更好地配合。在乘用車(chē)領(lǐng)域,采用AGV車(chē)替代原有內飾線(xiàn)、最終線(xiàn)的趨勢明顯。在商用車(chē)領(lǐng)域也是如此:2017年新松打破國外企業(yè)壟斷,給商用車(chē)用戶(hù)提供了國內首條雙車(chē)聯(lián)動(dòng)AGV柔性裝配線(xiàn)。目前AGV柔性裝配線(xiàn)已經(jīng)在更多重型卡車(chē)工廠(chǎng)展開(kāi)了應用,為商用車(chē)行業(yè)提供了新的裝配方案。

新松雙車(chē)聯(lián)動(dòng)移動(dòng)機器人在正在進(jìn)行柔性生產(chǎn)作業(yè)
二、在沖壓車(chē)間
沖壓是汽車(chē)生產(chǎn)中的“龍頭”工藝,在沖壓車(chē)間,一張張鋼板將完成其向車(chē)身部件的蛻變。目前移動(dòng)機器人在沖壓車(chē)間的應用場(chǎng)景主要分為三個(gè):一是沖壓板料上線(xiàn):需要將成摞鋼板輸送到壓機,通常重量達數十噸;二是壓機壓出汽車(chē)零部件后,從線(xiàn)末端叉取料車(chē)到物料暫存區,三是沖壓模具檢修、換膜作業(yè),沖壓模具重達數十上百?lài)?;傳統作業(yè)模式下存在工人勞動(dòng)強度大、輸送效率低、安全性差等諸多弊端。

新松20噸重載移動(dòng)機器人完成沖壓線(xiàn)上料及空托盤(pán)回收作業(yè)
早在2014年,新松為用戶(hù)沖壓車(chē)間線(xiàn)末端收料定制了40臺AGV,并定制開(kāi)發(fā)了控制器和復雜調度系統,實(shí)現了高節拍、高可靠性的要求。2020年,為某德系車(chē)企沖壓車(chē)間的沖壓板料上線(xiàn)、沖壓磨具檢修、換模作業(yè)定制開(kāi)發(fā)了適用于20噸、60噸沖壓板料及模具搬運的重載型AGV。自此,新松形成了完整的沖壓車(chē)間智能輸送解決方案。

新松60噸重載移動(dòng)機器人完成沖壓模具的檢修作業(yè)
另外從2019年至今,華晨寶馬集團多個(gè)沖壓車(chē)間,均采用新松的拖車(chē)AGV,潛入頂升式AGV進(jìn)行側圍,門(mén)線(xiàn),Crossbar等部件的物流轉運。尤其是5噸拖車(chē)AGV實(shí)現了與現場(chǎng)U-Frame連接整體轉運3套料架,有效提高了部件運輸的相關(guān)效率

新松5噸重載移動(dòng)機器人在現場(chǎng)實(shí)現智能物流作業(yè)
三、在焊裝車(chē)間
焊裝車(chē)間的工作主要是將沖壓車(chē)間生產(chǎn)的車(chē)身零部件和其它板件焊接拼裝成完整車(chē)身。該車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)主要包括有:四門(mén)、車(chē)架、前蓋、后蓋、翼子板、地板、左右側圍等焊接線(xiàn)。

新松焊裝車(chē)間轉運移動(dòng)機器人正在調試中
焊裝車(chē)間對載重要求相對不高,節拍根據現場(chǎng)生產(chǎn)需求有快有慢。目前移動(dòng)機器人的主要應用場(chǎng)景為:
四門(mén)兩蓋及翼子板等部件從焊接線(xiàn)下線(xiàn)后,根據生產(chǎn)車(chē)型的需求,AGV自動(dòng)將對應車(chē)型的零部件轉運至調整線(xiàn)進(jìn)行裝配,AGV采用滑槽的形式實(shí)現零部件托盤(pán)的自動(dòng)移載,可以實(shí)現多車(chē)型混線(xiàn)生產(chǎn)的需求。

車(chē)架及左右側圍等部件以AGV作為移動(dòng)載體,根據工藝需求,在各焊裝工位進(jìn)行轉運,AGV進(jìn)入工位后地面加緊機構對托盤(pán)進(jìn)行二次定位,實(shí)現機械手對工件的自動(dòng)抓取。
值得關(guān)注的是,與總裝車(chē)間AGV柔性裝配線(xiàn)類(lèi)似,越來(lái)越多的工廠(chǎng)正在嘗試采用移動(dòng)機器人根據生產(chǎn)工序,依次承載夾具到點(diǎn)焊自動(dòng)站、螺柱焊自動(dòng)站及弧焊自動(dòng)站等,逐步完成所需的工序焊裝,提高了車(chē)身鈑金件搬運的效率與水平,進(jìn)而取代傳統的焊接線(xiàn)體。
四、涂裝車(chē)間
涂裝車(chē)間主要是將涂料涂覆于(基地表面)物面上,經(jīng)干燥成膜的工藝,或將涂料在涂物表面擴散開(kāi)的操作。涂裝過(guò)程包括清洗、電泳、色漆、清漆等步驟。
目前涂裝車(chē)間生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現高度自動(dòng)化,對柔性需求相對較弱,而且在噴漆車(chē)間應用的AGV對防爆、可靠性要求極高。AGV在轉運中,出入噴涂車(chē)間,難免接觸油漆,所以AGV需要具有一定的耐油漆、耐溶劑性,便于清理,保持清潔。
2020年美國某車(chē)廠(chǎng)引進(jìn)了多臺新松的物流轉運AGV,實(shí)現了數百米長(cháng)距離的運輸及高度穩定對接工作。通過(guò)智能化物流系統對AGV進(jìn)行調度管理、對涂裝機器人的噴涂工藝環(huán)節精準有效對接,可滿(mǎn)足多品種車(chē)身柔性化生產(chǎn)的需求提高生產(chǎn)效益。
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