機(jī)器人自動(dòng)化汽車零部件焊接案例分析

一個(gè)連接了十個(gè)KUKA焊接和搬運(yùn)機(jī)器人組成的自動(dòng)化生產(chǎn)線，無論在哪個(gè)行業(yè)都是令人矚目的，而通常也只有在汽車工業(yè)中才能找到同類可比的解決方案。來自下奧地利州St.Aegyd的Roth技術(shù)公司是歐洲貨車行業(yè)的首個(gè)供應(yīng)商和系統(tǒng)合作伙伴，自1983年開始為貨車、拖拉機(jī)、叉車、公共汽車等生產(chǎn)排氣管。該公司大膽采用了KUKA機(jī)器人為其設(shè)計(jì)的這項(xiàng)由十個(gè)機(jī)器人組成的焊接及搬運(yùn)解決方案，由此開辟了一個(gè)全新的生產(chǎn)方向。這一復(fù)雜的生產(chǎn)線為曼(MAN)公司制造出了符合排放標(biāo)準(zhǔn)EURO6的新一代消聲器。

汽車行業(yè)對零配件供應(yīng)商的質(zhì)量要求日益提高，這是和Roth公司開發(fā)使用KUKA機(jī)器人的創(chuàng)新型自動(dòng)化解決方案的其中一個(gè)動(dòng)因。在行業(yè)需要能實(shí)現(xiàn)更多件數(shù)的生產(chǎn)能力的同時(shí)，有關(guān)廢氣清潔排放限制方面新的法規(guī)也要求產(chǎn)品生產(chǎn)更新和更高的靈活性。最終，Roth技術(shù)公司消聲器部件的重量達(dá)到了120至150kg，超過了正常人的搬運(yùn)重量，其對自動(dòng)化解決方案的需求也迫在眉睫。

KUKA為其設(shè)計(jì)的解決方案是這樣的：整個(gè)生產(chǎn)線總共包括20個(gè)不同的工位，其中12個(gè)為純焊接工位。三個(gè)KUKAKR270R2700ultra機(jī)器人安裝在KUKA線性單元KL1500上，用于將消聲器移動(dòng)至不同的工作站。為了將各個(gè)小型零配件固定在消聲器上，將兩個(gè)KUKAKR5sixxR850型號的小型搬運(yùn)機(jī)器人集成到焊接單元內(nèi)。機(jī)器人將零配件從庫中取出并將其準(zhǔn)確地保持在消聲器上，由焊接機(jī)器人進(jìn)行定位和焊接。五個(gè)焊接機(jī)器人KR16L8arcHW構(gòu)成了一條生產(chǎn)線。該類型KUKA機(jī)器人作為氣體保護(hù)焊接專家，主要用于較大部件的焊接。通孔直徑達(dá)60mm的HollowWrist空心軸結(jié)構(gòu)集成了不同制造商的焊槍和介質(zhì)供給線路，由此可使焊接包始終受到保護(hù)，確保提高剛性并減小振動(dòng)。

新的解決方案不僅提高了效率，而且還減輕了員工的負(fù)擔(dān)并保護(hù)了產(chǎn)品。由此可實(shí)現(xiàn)更高的質(zhì)量要求。由于部件越來越重而不必再手動(dòng)操作，因而可以避免損壞。

/?c>/(rh32s=MsoNormal style="mso-char-indent-count:2.0000;line-height:150%;" >螺旋掃描傳感器使用2M類激光儀捕獲一張零件的3D數(shù)字圖像，并報(bào)告與零件CAD模型相比出現(xiàn)的復(fù)雜形狀和表面缺陷，以及重要特征的離散信息。在將機(jī)器人移動(dòng)到每個(gè)掃描位置后，自主學(xué)習(xí)能力使其能夠執(zhí)行手動(dòng)編程移動(dòng)。然后，所有機(jī)器人移動(dòng)被自動(dòng)寫入零件檢查程序中，從而自動(dòng)檢查后面的零件。使用程序或設(shè)備都不需要廣泛的計(jì)量經(jīng)驗(yàn)。

使用從生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫提取的自動(dòng)特征，每個(gè)特征編程最多為200個(gè)掃描行，從而使機(jī)器人在某一位置就可以檢查多種特征?？膳渲玫募す饩€密度使掃描線間距可以定義到0.1mm這樣小，且激光線長度和方向±45°時(shí)容易編程。

圖2系統(tǒng)的矢量軟件提供了實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控、SPC報(bào)告能力、虛擬固定對齊及基于特征類型的自主學(xué)習(xí)“Autosolve”特征提取功能

矢量分析和報(bào)告軟件提供實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，通過測量監(jiān)視器立即顯示結(jié)果，提供公差極限警報(bào)及零件趨勢截圖。它還提供帶有歷史數(shù)據(jù)庫的SPC報(bào)告包以便跟蹤，提供數(shù)據(jù)分析以便改善工藝，還提供遠(yuǎn)程訪問以便檢查結(jié)果。此軟件具有基于孔和螺柱測量特征類型等的全面幾何結(jié)構(gòu)尺寸和公差能力及自主學(xué)習(xí)“Autosolve”特征提取功能。