智能制造 |大界坡口切割机器人在煤机行业的应用

大界为某头部煤机生产制造企业提供中厚板等离子坡口切割机器人解决方案。针对液压支架零件切割场景,大界通过自研工业软件RoBIM,结合先进的视觉算法,帮助客户解决工件的来料偏差大,工装定位难、人工示教效率低、工艺经验依赖性强等难题。

 客户现场:传统人工示教,机械定位生产

一  项目痛点

1. 工件尺寸及规格多样

液压支架的工件尺寸与种类变化繁多,需要对100-500种不同规格的坡口工件进行加工。

2. 人工手动示教繁琐

传统人工示教,工装需要额外花费时间插拔限位钉销,操作繁琐,高度依赖熟练操作人员,工艺要求高,示教精度难控制,效率较低。

3. 工件定位耗时耗力

传统工件定位,采用限位钉销,耗时耗力,不同类型工件钉销布置位置均不同。

4. 来料偏差较大

工件排料密集,下料容易出现瑕疵和偏差,单一程序重复切割导致加工误差累积,影响后续的焊接质量。

5. 超长工件工位有限

超长工件长度在4米以上,现有工作站处理超长尺寸工件的工位有限,主要依赖人工切割,只有1-2个示教切割工位能够加工超长工件。

二  解决方案

1. 图纸批量导入,快速生成坡口参数

在RoBIM中批量导入图纸后,20秒即可完成坡口参数设置,自动生成三维模型,简化工艺员在二维软件中对各个工件进行标注的工序,满足集中编辑,直观查看,统一生产。

坡口参数一键编辑

2. 多工作站构型,匹配不同生产模式

双工位切割站 

针对液压支架零件的少批量多批次的生产模式,机器人在两个工作站之间交替作业,人员上下料与机器人切割无缝衔接,极大提高生产效率。

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双工位多工件自动切割

 超长工件切割站 

专为超长工件打造的定制化解决方案,在加工大尺度工件的同时保持高质量高精度,可满足规格8-10米的液压支架所涉及的超长工件的加工。

长工件自动切割 

3. 工件位置随意摆放,上下料轻松便捷

RoBIM软件内嵌了自研的视觉算法,可定位工件的所处位置及摆放姿态,节省上料插拔限位钉销的时间,工件无需摆正也可自动识别加工,上下料操作更加轻松便捷。

人工轻松上料

视觉系统对工件粗定位

4. 智能算法辅助来料重构,实现高精度三维纠偏

大界视觉算法可精准识别来料的实际尺寸与图纸的偏差,重构加工轮廓,更正机器人切割路径,匹配最优算法,实现最佳切割效果,而当偏差超出预设值时,算法系统会自主提供最优解决策略。

5. 多工件自动加工,提高生产效率

凭借先进的视觉算法对海量工件轮廓的分析,实现单工作站多工件的同批次或不同批次的自动加工,大幅度减少人工上下料的频次,降低劳动强度。

视觉识别多个工件

 三  客户收益

1. 海量工件,一键切割

以往复杂的工件需要手工处理,或花费大量时间人工示教,现在只需在RoBIM中按操作流程导入工件图纸,即可实现一键加工。

2. 产值提升3.5倍

大界双工位及超长工件切割站帮助客户在生产高端的大采高液压支架时,单个生产周期对比普通支架的综合产值提升了3.5倍。

3. 产能提高2-4倍

由于高端液压支架所含工件类型繁多,通过大界的视觉系统可大量节省示教及工艺调试时间,实现上百种小批量工件产能提高2-4倍的生产目标。

4. 省去1名示教操作工人

使用大界免示教系统后,可摆脱对示教操作工厂的依赖,只需保留普通的上下料工人即可。每个单站可节省1名熟练操作工人的人力成本,并且1名工人可同时兼顾2个工作站,协同处理多个加工工件,效率得到极大提升。