控制器线束焊接机器人的导入

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随着机械化大潮流在全世界的流行，汽车工业作为目前自动化程度最高的行业，机器人在汽车制造业中大量使用，本文跟大家分享导入焊接设机器人的案例。目的是用少量的技术工人，来提高生产效率，确保质量稳定性的改善。

项目名称：控制器线束焊接机器人导入

项目描述：导入自动化焊接设备计划，提高生产效率，质量稳定性。
目前线束焊接存在的问题
1、人工焊接存在虚焊、假焊、漏焊等情况；且焊接时产生的烟雾对人体有害；手工焊接每小时人均产出约60pcs，生产效率低下；

2、人工焊接合格率低，仅有80%左右；

3、焊接不良原因分析是3条柔性导线焊接露铜时，与PCB板有明显间隙，容易有浮高情况；员工一手固定导线与PCB的焊盘，一手拿锡丝，另外一手拿烙铁，缺少一只手操作焊接，，操作不易会直接影响焊接的质量。

4、人工焊接时间、质量不稳定，对员工技术要求高，产量难以控制，质量一致性差。
导入焊接机器人的必要条件

1、焊点、锡量、虚焊等问题可有效降低，机器人焊锡产品质量稳定。  

2、可以减少烟雾、烫伤等对人体造成的伤害，减少工伤事故发生率，对企业员工也是一种保障。

3、设备取代人力，简易操作，生产空间有效提升，合理安排出有限的人力减少人工成本。                                   

本项目前期评估先找三家供应商过来做试作验证，试作过后得知在一台设备一个穴位的情况下，每小时产出可达96pcs，良率达90%以(放电路板，电线时间为20S，焊接时间为37.3S，一个人操作的情况)。

演示设备：焊接设备-杭州科爵                              



焊接工装-科爵设计制作



焊点总共有10个，4个焊点在线束上，其余焊点在霍尔组件上。



(1)将PCB与霍尔板固定件嵌入工装板1定位槽中；



(2)合上工装板2,压紧霍尔组件让霍尔板及PCB贴紧工装板1（接触面为软垫）；



(3)依次插入线束；



（4）进行焊锡。

下料说明：



（1）焊接结束，翻转工装；

（2）打开工装板2夹线块，释放线束；

（3）打开工装板2，取出产品。
机器人焊接操作视频
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工装看似简单，困难点难在物料如何固定，需要保持一定的弹性，既可固定物料，又方便上下物料。



如上图所示：蓝色部分径向尺寸略小于线束外径，即线束在通过安装孔时经过一段尺寸略小于线束直径的加紧段，所以在工装线束插入端设置有倒角，使线束易于通过，而另一端则为直角，防止线束后移。

员工在设备进行焊接同时，将电路板及线束摆放到另一块工装上，循环操作，减少设备停机等待次数及时间。

试作条件：



经过讨论，目前市场上这类焊接使用的情况，还是采用传统的手工插件,在进行手工焊接，而导入自动焊锡机器人可以达到以下效果：

1、不需要熟练工人，产品一致性好；用锡量、温度、时间、产能、质量可以控制；

2、采用一次上料5个工件情况下，每一台自动焊锡机器人最多可达到1100pcs/day以上产能。

自动化风险评估、要求和建议：

产品和料件的一致性要求有所提高;工装夹具的精度要求有所提高；

经评估过后,考虑价格及工装设计等诸因素,决定采用科爵的方案,这个产品需要3套工装来生产,来减少机器待机时间,机器换人生产之后搭配工装来生产。

总结：

控制器线束焊接机器人的导入，能有效提高生产效率，提升产品质量的稳定性。

1、焊接工(一班)人数由7人降至4人(一班)，直接节省3名员工薪资(以每月薪资4000来算，相当于节省14400元)。机器人及工装在0.477年内回本。

2、设备焊接产能达到120pcs/hr，生产出来的质量一致，良率达到99.95%以上。

3、原焊锡人员流动率大，人员熟练度低，人员流失快,改用经器人后，人员快速上手，培训时间大大缩短(操作界面简单，上手快)。