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ABS自动化生产中的高精度机器人

   日期:2017-07-04     来源:中国汽车制造网    作者:i汽车制造    浏览:42    评论:0    
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Advanced Automation公司选用高精度、高性能的史陶比尔机器人,为某ABS供应商提供了先进的机器人系统,解决了其原有手工生产线存在的缺乏柔性、产品品质不稳定等问题。
如今汽车厂商对汽车防抱死制动系统(ABS)的精密度要求不断提高。某全球性ABS供应商正面临着这样的生产难题,其在中国、德国和美国工厂中的人工生产线已经很难满足客户对产品精度的要求,而且对客户时常变动的工艺设计也无所适从,该ABS供应商需要针对其生产工艺找到独特解决方案。最终该ABS供应商决定用柔性机器人系统来解决上述问题,他们找到机器人集成厂商Advanced Automation公司,由后者负责设计一条机器人装配线。Advanced Automation公司随即向史陶比尔(St?ubli)美国分公司采购设备。
Advanced Automation公司表示,选择史陶比尔机器人的一大原因是其高精度,史陶比尔机器人使得装配过程中的工件定位更精确,且可重复性高(见图1)。史陶比尔机器人可达到零齿隙,能满足Advanced Automation公司对重复精度的要求。另外,机器人周期测试结果也令人非常满意。史陶比尔机器人的高性能和高精度为Advanced Automation公司的系统设计锦上添花。

ABS自动化生产中的高精度机器人-汽车制造网

图1 史陶比尔六轴机器人的精度可保证装配时ABS部件定位的准确性和高重复性
三条不同生产线
该ABS供应商希望实现ABS生产自动化,在三条不同的装配线上配备机器人,机器人需要为不同的工艺操作放置工件。机器人任务包括测定、拧螺丝和组装部件等。该项目所采用的史陶比尔六轴机器人型号为RX160和TX90L,机器人安装在底座上。Advanced Automation公司之所以选用这两个型号,是因为其固有的灵活性和臂长。翻动工件的动作涉及到零件的6个面,史陶比尔六轴机器人的柔性能适应该工作。
目前这条自动化生产线的产量能与以往的手工操作匹配,且能够满足该ABS供应商及其客户们的新需求。在项目的设计阶段,有些未来需求可能还无法预测到,不过该ABS供应商希望柔性系统能够应付这些不确定性,以便在竞争日益激烈的汽车零部件市场中立足。手工生产系统是固化的,无法适应变化。
Advanced Automation公司提供的机器人系统则很灵活,能生产不同的产品类型。当然同老生产线比,这个系统也为客户节省了可观的人工成本。
三条ABS新产线并不完全一样。德国工厂的生产线是完全自动化的,其应用的机器人多。中国和美国工厂的生产线则与德国的有所区别,保留了一些人工上料操作。这两条生产线之所以自动化程度相对较低,并不是技术上无法实现,而是考虑到了资金投入。这些生产线的工件看上去很类似,实际却是有差别的(最大的差别是大小),可用于不同类型的车辆,满足了最终用户提出的柔性需求。目前这些生产线并不需要满负荷工作,所以该ABS供应商保留了一个人工操作站。将来这两条生产线可改造成全自动化配置,Advanced Automation公司能很轻松地把操作站替换掉。

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图2 史陶比尔六轴机器人TX90L将用于不同操作的工件放至合适的位置
工件抓取
在项目的设计阶段Advanced Automation公司细致地考虑了机器人抓取工件的问题。这些抓手是气动的,有些装有真空吸盘,一部分抓手是外购的,另一部分则是Advanced Automation公司自己制作的。机器人用抓手抓取工件后将其工件放到操作站中翻转(见图2),在这个过程中系统的柔性和速度非常重要。此外,机器人在装配时如何保护工件和手臂也至关重要。Advanced Automation公司同史陶比尔的工程师们讨论该用多少力量才能保证不伤及机器人手臂,最终找到了一个独创性的可靠方案。
视觉和软件
视觉系统用于ABS生产过程中的工件定位和检查:货盘上的工件是杂乱放置的,需要视觉系统来进行定位;另外,视觉也可以用来检查工件是否正好。工业相机安装在机器人手臂末端,而不是固定在传送带上方。相机拍照后系统通过工件特征识别并定位,然后机器人通过视觉系统的反馈来调整抓手姿势。有时工业相机会在ABS生产环境中沾上灰尘或液体,但保持清洁并不是难事,运行一直良好。
对于机器人系统的正常连续运作来说,软件起着举足轻重的作用。每条生产线都是软件密集型的,其数据库储存了大量信息。每个工件在数据库里都有自己的识别数据。当一个工件到达操作站时,软件会先测量工件并进行判断,设置数据库界面,然后控制机器人进行操作。工作单位控制器发布命令,指挥机器人执行特定任务。DeviceNet用于机器人通信,它在PLC允许的接口间进行通信。
结语
Advanced Automation公司的机器人系统解决了该ABS供应商原有手工生产线存在的缺乏柔性、产品品质不稳定等问题。对于将来新的ABS工件生产,机器人也能很好适应。得益于该系统,这家ABS供应商能以经济、高效的手段来应付市场转变。

来源:史陶比尔(杭州)精密机械电子有限公司

 
 
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本文引用网址: http://www.autohy.com/news/show-61.html
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