投產后碰到的難題
生產線的投產初期,我們在生產速度優化方面碰到很多困難,具體有:設備與設備之間的控制邏輯存在很多不一致的地方,直接的結果就是導致生產線生產節拍慢;不同廠家設備之間的聯鎖信號缺乏正確性,提高生產速度的同時,也增加了設備發生相互碰撞的概率,難以找到生產效率與設備、模具安全之間的平衡點;各個設備之間只是用相互之間的聯鎖信號進行優化,沒有整線控制生產速度的模式與專用控制器;沒有機器人的同步系統,硬件上增加了優化的難度,并且在一定范圍內約束了生產節拍。
影響生產速度的要素
沖壓線的設備管理員、操作人員和機修人員,不斷地為提高生產效率而進行生產線的節拍優化作業。在現場中應用持續改善的思想來降低零件生產的CT值,總結出一套優化生產線生產節拍的有效方法。沖壓機器人自動生產線中,有兩個與生產速度相關的要素,即各設備的動作速度和動作協調性。
動作速度
在實踐中我們發現,當各設備以最大的速度運行,并且各臺壓力機同步沖壓、各臺機器人同步搬運的時候,生產線生產速度最快。對于各設備速度來說,拆垛上料單元和壓力機的速度通常是不會變化的;而機器人運動速度調整的柔性非常大,成為影響生產線速度的主要因素。
機器人的運動速度與機器人的動作特征是密切關聯的,實際的運動速度除了與設定的數值大小有關系外,還與運動過程中的姿勢變化和運動方式有關系。機器人動作的特點如下:運動過程中姿勢變化越少運動速度越快。在保證安全的條件下,盡可能減少機器人運動過程中姿勢的變化。機器人運動速度的特征是兩個點之間的運動:MOVJ 弧線運動速度> MOVL 直線運動速度。當選擇MOVEJ 命令,機器人會自動計算運動最快的弧線軌跡。
熟悉了機器人動作的特點后,我們就可以將各個零件的機器人軌跡標準化。新建零件時,復制以前相似的零件軌跡,做簡單的改動后就能得到理想的軌跡。完成這一步后,就可以將單臺機器人的搬運速度調到最快,滿足要素中的第一個條件。
動作協調性
沖壓生產線理想的優化狀態應該是各設備以其最大的速度運行,以最短時間完成單個動作循環,各設備的每個動作循環中只有一個等待點;在安全的條件下,前一臺設備以最短時間啟動下一臺設備。站在整線的角度來看,機器人能夠同步搬運,壓力機能夠同步沖壓。機器人上完料開始后退時,壓力機滑塊開始啟動,并且模具差點與機器人相撞;滑塊開始上升時,機器人立即進去抓料,并且差點與模具相撞。各設備以自身最大的速度運行,相互之間的啟動參數設置到最大值,并且能夠協調一致運動。