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1 引言

小批量多品种装配生产线一般采用人工装配。由于批量小，装配生产线频繁更换产品型号，导致各个工序也需要更换对应的原材料零件库。人工更换原材料零件库时，由于零件品种多差异小，零件辨识困难，因此人工取料费事费力，并且极易取错零件导致装配错误。针对上述问题，基于立体仓库思维，开发了零件库机械手自动供料系统，本系统可以自动判断产品型号，机械手自动从零件库中挑选指定零件，将其放置到指定的出库位置，出库位置设置称量装置，通过重量判断当前零部件库存量，人工完成产品装配后机械手再将原材料零部件放回零件库初始位置。采用本系统后可以有效降低人工取料时间，准确供料，自动化运行，大大提高装配效率。

2 结构组成

本系统主要由三轴机械手1、零件盒2、称量装置3、装配台4、二维码扫描仪、安全围栏、PLC控制系统等组成，如图1所示。

图1 结构组成

零件库由多个零件盒按一定规则排列组成，每个零件盒放入其中一种零部件。出库位置设置称量装置，用来检测零件盒重量，判断原材料零部件库存。机械手实现零件盒立体搬运，负责将所需零件盒搬运到指定位置，方便人工取料，装配完成后机械手再将零件盒放回零件库初始位置。

采用安全围栏使人机分离，提高安全性，最终效果见图2。

图2 效果图

3 工艺流程

装配生产线采用托盘流传的形式，托盘在各个工序转运。托盘设置二维码标识，方便系统绑定及识别。

控制系统收到订单需求信息后，首先将托盘与订单对应的产品信息绑定，托盘输送到指定工序后，二维码扫描枪自动扫描托盘二维码，识别产品型号，确定所需零部件。

机械手根据控制系统指令，从零件库将对应的零件盒取放到出库位置。称量装置检测零件盒重量，判断是否需要添加物料。

组装完成后，机械手再将零件盒取回到零件库原有位置。

4 优势特点

零件库机械手自动供料系统可以根据产品型号自动从零件库挑选对应产品的零部件，并按照规定好的顺序摆放整齐，节约了人工取料时间，大大提高了装配节拍。

机械手按照规定的程序取放料，确保零部件供料准确无误，避免了人工取料时出现的零部件区分不清等问题，大大提高了产品装配的合格率。

零件库机械手自动供料系统适应性强、可扩展性好，当需要增加新的原材料零部件时，只需要新增一个机械手路径程序即可，操作简单，维护方便。

零件库机械手自动供料系统自动识别产品型号，自动化程度高，不需要人工干预。

5 结束语

本文针对小批量多品种装配生产线原材料供应方式，提出了采用机械手自动供料解决方案，实现了全自动化运行，避免了人工取料费时费力及错误取料等问题，可以在小批量多品种装配线上大力推广应用。