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  • 自動化系統

    柯馬向東風日產交付高柔性可變壓縮比發動機裝配生產線

    轉載 :  zaoche168.com   2022年10月24日

    當下,碳達峰、碳中和已經成為全球的共識,國家也明確提出2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”的發展目標。在這一長期目標的推動下,為盡早實現節能減排,除了發展和探索新能源,推出更高效、更環保、又兼顧動力的節能發動機產品仍然是各大汽車廠商嘗試突破的技術領域。2018年,日產推出全球首款量產 VC-Turbo 超變擎,做到了發動機動力性能和燃油經濟性能的平衡,而其制造國產化,也為中國市場帶來更具競爭力的價格。


    日產VC-Turbo超變擎

    東風日產發動機技術負責人陳小森介紹道:

    我們的2.0T機型產品有兩種,一種是4缸直列可變壓縮比渦輪增壓發動機,一種是3缸直列可變壓縮比渦輪增壓發動機。為了兼顧經濟性,我們選擇兩種型號發動機共線生產的方式,因此對生產線提出了更高要求,不僅要實現自動化加工,還需要具備合理的柔性化。


    01
    挑戰

    20191月,東風日產委托柯馬(AMTS & AHTE 2023展位號:W5-D01)設計實施一個高速自動化的發動機總成裝配系統,包括了缸蓋裝配線、短發裝配線、活塞連桿裝配線、發動機裸機裝配線以及發動機總成裝配線等主要線體,及缸蓋精加工設備、機器人上下料工位、隨行托盤等非標準機加工作站位??埋R提供包括工藝方案、刀具、夾具、自動化方案從設計到制造到全生命周期服務。

    日產 VC-Turbo 超變擎是世界首款機械層面的量產可變壓縮比發動機,而其智能機加及裝配生產線制造項目則是國內一條集成了缸蓋金屬切削,及發動機裝配的智能自動生產線。項目的挑戰在于實施過程中,市場上沒有可供參考的工藝,在其設計、實施期間,憑借柯馬對自動化技術的創新能力及客戶對產品的高品質要求,不斷探索多種新型節能發動機制造關鍵制造工藝。

    同時,為了滿足客戶年產40萬臺的高產能目標,本項目需要用工業化的效率和手段生產個性化產品,實現全球范圍內的可變工況發動機智能機加及裝配生產線個性化定制的商業模式。


    發動機總成裝配線


    02
    解決方案

    生產線融合了多種先進發動機自動化裝配技術。比如,七軸機器人技術運用到缸蓋的自動上料工位,實現了大范圍抓取工件;采用六軸機器人自動上螺栓,可以實現多角度變位,達到自動、靈活擰緊等。整線有超過60個自動工位應用了廣泛的自動化和機器人技術,從關鍵裝配工藝技術角度,項目還實現了以下技術創新:

    柯馬(AMTS & AHTE 2023展位號:W5-D01)專利的 SmartCell 柔性裝配中心技術。該技術整合了裝配自動化和加工中心技術,通過多軸數控與類加工中心換刀的快速更換工具技術,實現了缸蓋一站式裝配。發動機裝配線管理著各種復雜的裝配過程,包括由于高度自動化困難,傳統上通過手工傳統上由人工實現的裝配任務的升級。SmartCell 柔性裝配中心采用直角坐標機器人(6軸聯動),通過布置多套自動快換裝配夾具,采用并行裝配工藝全自動完成發動機缸蓋所有零件裝配,包括缸蓋氣門,氣門油封,氣門彈簧,氣門鎖片及上座等,配合6軸機器人共同使用完成缸蓋及料盤的全自動上下料。

    創新柔性壓裝方式以及視覺定位系統實現自動上料的無序抓取。為提高生產效率,滿足機器人的前端來料定位更高的柔性化要求,快速、準確識別無序來料的狀況,柯馬通過使用機器人視覺定位系統,識別料框中工件位置并隨機無序抓取到接料臺上,為量產進行自動上料。未來無論是新增機型或者產品變更,只需要更新程序即可實現兼容,無需停線和再投資。這樣一來,不僅后續省去維護成本,并能將設備的故障率無限降低至接近于零,大大降低了后期的使用成本和減輕了設備維修人員的工作負荷。同時產線輔以電缸移動、壓頭快換和工件移動的方式,可靈活實現任意位置任意零件的柔性壓裝。


    缸蓋一體化裝配中心


    03
    成果

    項目實施過程中應用多種先進技術,解決了新型節能發動機制造關鍵問題。同時,項目設計過程中,通過使用產品生命周期管理軟件,打通了從設計到制造的數字化通道,達成了對設計、生產制造過程的全過程數字化,實現了流程透明,有效控制設計質量、減少設計風險、降低制造成本、縮短生產周期,成為后續數字化制造重要的數據來源。

    柯馬(AMTS & AHTE 2023展位號:W5-D01)解決方案真正實現了全柔性的生產,若需新增或改造設備,只用更改設備的程序和柔性快換工具即可實現多品種混線生產,同時大幅度提高了發動機制造的自動化率。兩種機型在20208月均順利進入量產階段,年產能達40萬。

    東風日產發動機管理負責人白忠金表示:

    柯馬團隊證明了他們具備完整自動化裝配和機加工方面的獨特能力。他們擁有我們所需的技術體系和強大經驗,使這個項目在預算和進度方面都能保持競爭力。

    • 每年四十萬產能
    • 設計實現兩款發動機共線生產
    • 單臺上料機成功率提升至99.99%

    作為智能裝配與自動化行業盛會,AHTE 致力于推動汽車零部件行業的裝配與自動化升級改造,聚焦汽車零部件自動化裝配與測試解決方案、柔性智能裝配、機器人自動化應用、機器視覺、柔性輸送系統、數字化軟件平臺、質量控制、伺服壓裝技術等,通過展示全面的自動化系統集成解決方案,使企業的生產過程更系統、更高效、更智能、更經濟。

    標簽:柯馬 日產 我要反饋 
    品牌導航
    機械行業數字化
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