應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行鋁合金車(chē)身的焊接

當(dāng)前狀況/任務(wù)

CARmetal 公司是 AIXAM MEGA 集團(tuán)旗下供貨廠(chǎng)家之一，該公司每天必須完成固定數(shù)目的訂單。因此，且由于所需產(chǎn)量的上升，該汽車(chē)制造商想投資購(gòu)買(mǎi)一套現(xiàn)代化機(jī)器人工作單元。通過(guò)高加速能力、精確傳送以及持續(xù)的可用性，來(lái)實(shí)現(xiàn)較短的循環(huán)時(shí)間，方可達(dá)到提高生產(chǎn)率的要求。安裝機(jī)器人的同時(shí)也要考慮將來(lái)兩班次的運(yùn)行方式，以及所計(jì)劃將生產(chǎn)率翻倍的因素。

實(shí)施措施/解決方案

CARmetal 公司決定使用兩臺(tái)庫(kù)卡 30L15 型機(jī)器人來(lái)替代四個(gè)人工焊接工位。該機(jī)器人按照 MIG 脈沖焊接工藝焊接鋁制框架，焊縫長(zhǎng)四至十二厘米。以前由其他加工構(gòu)架安裝底盤(pán)組件，例如底盤(pán)和側(cè)面部件，然后轉(zhuǎn)給機(jī)器人，在那里被焊接在一起成為框架。為此，員工將底盤(pán)組件放在成品車(chē)架上，在那里這些組件被氣動(dòng)壓緊裝置固定在正確位置上。隨后的流程是質(zhì)量檢查及上漆。

一條虛擬線(xiàn)可將機(jī)器人工作單元對(duì)半分成兩個(gè)加工部分，KR 30L15 就安放在該虛擬線(xiàn)上。通過(guò)的金屬卷簾可將這兩部分與機(jī)器人隔開(kāi)，每個(gè)部分內(nèi)都有兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)傾卸兩軸定位器（DKP）。在各部分內(nèi)，每臺(tái)機(jī)器人為擱放在各自所屬的 DKP 上的材料進(jìn)行焊接。由此，可以在兩臺(tái)機(jī)器人在 DKP 的焊接框架的同時(shí)，由人工為 DKP 進(jìn)行上料以及卸料。

由于 KR 30L15 各裝備有六根軸、每個(gè) DKP 帶有兩根軸用于旋轉(zhuǎn)和傾卸，且每臺(tái)機(jī)器人操控兩臺(tái) DKP ，因此機(jī)器人控制系統(tǒng)必須能精確協(xié)調(diào)十根軸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在狹窄空間內(nèi)要避免機(jī)器人之間發(fā)生碰撞。更進(jìn)一步地，機(jī)器人控制系統(tǒng)向焊接控制系統(tǒng)輸送相應(yīng)的號(hào)，再由后者通過(guò)電流強(qiáng)度及氣體輸送量調(diào)控焊接流程。

系統(tǒng)部件/合同范圍

●兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人 KR 30L15

●兩個(gè)以 PC 為基礎(chǔ)的庫(kù)卡機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括了帶有熟悉的視窗操作界面的控制面板

●帶有 RobCAD 軟件的模擬系統(tǒng)，以測(cè)試全部車(chē)身各點(diǎn)的可接近性。這套系統(tǒng)同時(shí)也可用于測(cè)試帶有焊炬機(jī)器人機(jī)械手在狹窄空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。另外， RobCAD 還可模擬機(jī)器人與 DKP（旋轉(zhuǎn)、傾定位器）的旋轉(zhuǎn)軸和傾卸軸之間的協(xié)同關(guān)系。

●機(jī)器人編程

●投入運(yùn)行

結(jié)果/成效

●循環(huán)時(shí)間短

設(shè)計(jì)機(jī)器人工作單元時(shí)首要考慮的就是做到循環(huán)時(shí)間要極短。機(jī)器人通過(guò)高加速值來(lái)達(dá)到所要求的快節(jié)拍。

●質(zhì)量更好

機(jī)器人通過(guò)其精密工作保證高焊接質(zhì)量。此外，高質(zhì)量也歸功于機(jī)器人夠及范圍廣，從而能達(dá)至所有工作點(diǎn)這一特性。

●可用性高

因機(jī)器人工作單元設(shè)計(jì)的原因，在出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法以人工替代操作，因此機(jī)器人的可用性極為重要。因此，庫(kù)卡機(jī)器人公司在德國(guó)與著名企業(yè)例如奧迪、戴姆勒克萊斯勒及大眾合作，共建彼此互信合作關(guān)系的穩(wěn)定基礎(chǔ)。

●回報(bào)迅速

由于預(yù)期改建能帶來(lái)生產(chǎn)率的明顯上升， CARmetal 預(yù)計(jì)機(jī)器人構(gòu)架的回報(bào)期會(huì)非常迅速。

●更多安全性

只有 KR 30L15 之間安裝的傳感器發(fā)出信號(hào)，提示機(jī)器人穩(wěn)定保持在其節(jié)省空間的停車(chē)位時(shí)，方允許打開(kāi)機(jī)器人工作單元兩個(gè)加工區(qū)之間的安全卷簾