工业机器人与柔性生产线的协同需从布局、接口、节拍三方面设计,实现多品种小批量生产的高效切换,以电子元件装配线为例,需满足手机主板、电脑显卡等多产品兼容。
布局采用 “U 型单元” 设计,机器人(如 UR5e)位于单元中心,工作半径 850mm 内布置 3 个工位(上料、装配、检测),工位间距 1.2m,通过轨道移动机器人(定位精度 ±0.5mm)扩展覆盖范围。机械接口采用标准化快换盘(如 SCHUNK EGP 系列),换型时 10 秒内完成抓手切换,快换盘重复定位精度 ±0.02mm。
节拍匹配通过 PLC(S7-1200)协调,机器人抓取节拍设为 8 秒 / 件,上料传送带速度按 “传送带速度 = 工件间距 / 节拍” 计算(如间距 300mm 时速度 37.5mm/s)。系统预留 PROFINET 接口,与 MES 系统通讯,接收生产计划后自动调用对应程序(如切换装配程序时,机器人路径偏差≤0.1mm),换型时间从 2 小时缩短至 15 分钟,设备利用率提升至 90%。
