一、立项背景

为解决商用工程车后悬架维修更换困难的问题，响应市场当前需求，公司产品作出战略调整，后悬架总成结构换型，导致工艺存在不足，具体表现在：1、工装工具无法适用；2、拧紧设备结构不满足工艺要求；3、节拍缓慢，严重影响生产效率三个方面。为解决当前工艺存在的难题，设计重型商用车后悬架总成装配智能拧紧系统

二、设计思路

设计一个可旋转的圆形分装区，分装区设有两个工位，一工位用于人工上下后悬架产品零部件（人工操作区），二工位用于机器人智能拧紧U型螺栓（机器工作区，封闭隔离区），两工位通过旋转互换实现后后悬架产品装配

三、内涵和主要做法

整个系统主要由①高精度柔性变位分装台；②机器人拧紧系统；③高精度伺服旋转交互台；④视觉识别定位系统；⑤数字化信息系统组成

工作原理：把后悬架零部件分别落装至高精度伺服旋转交互台上人工操作区（一工位）高精度柔性伺服变位分装台上并读取工件二维码信息发送至主控PLC系统，同时主控PLC系统与接收到的MES生产管理系统当前排产车型数据匹对校核，变位分装台根据对应车型数据信息自动变位调整工装夹具位置，落装完成后，变位分装台垂直旋转180度露出U型螺栓，然后旋转伺服旋转台旋转180度至机器人工作区（二工位）后，主控PLC系统根据车型数据发送相应动作指令，由视觉识别定位系统对拧紧区域的U型螺栓螺母及盖板轮廓进行识别计算空间坐标，引导机器人行进至定位点，拧紧机对U型螺栓螺母进行拧紧，同时人工操作区(一工位)的变位分装台正进行落装后悬架零部件作业，拧紧作业完成后，伺服旋转交互台水平旋转180度至人工操作区进行卸货和落装后悬架，机器人工作区同时拧紧，这样周而复始进行工作，实现后悬架总成装配

四、项目创新点

1、高精度伺服旋转交互台的研发与应用，通过伺服系统和高精度分度台实现交互台自动精准定位

2、高精度柔性变位分装台研发与应用，通过伺服系统和高精度分度台实现变位分装台自动翻转精准定位、自动夹紧和锁紧，同时通过与MES生产管理系统的数据化信息交互实现变位分装台自动上下调节满足产品生产，实现产品智能生产

3、3D视觉识别定位引导技术的研发与应用，弥补了2D相机无法对空间坐标计算的空白，解决了行业内对一致性较差的零部件无法精确识别的问题，定位精度≤1mm，采用录入数模作为辞书匹对校核的方式，保证了系统的稳定性，适用于各类工业机器人设备的引导，行业首创

4、大扭矩机器人智能拧紧技术的研发与应用，突破行业内原有工艺作业方式，降低人工使用成本，提高生产效率，提升扭矩精度和产品质量稳定性，在商用车行业将工业机器人引入装配工艺作业方式，行业首创

5、数字化信息系统与MES生产管理系统的数据交互，实现了设备自动换型功能，生产过程数字化、可视化管理，为企业的智能制造发展奠定了基础

五、经济效益

通过近2年的生产实践证明，人工成本大幅度减少，生产节拍得到显著提升，该设备的应用代替了在线手工拼装工艺方式，由原来的6人在线手工拼装17.6分钟/台，优化为2人分装和机器人自动拧紧作业6.6分钟/台，将年产量纲17000台计算：年创造经济效益 17000台×（17.6分钟-6.6分钟）/60(分钟/小时）×300（人）×22.6（元/小时/量份）=2113.1万元。提高了生产制造的装备技术水平，是行业内首创，具有较强的推广价值