史陶比尔助力奥迪 实现模具制造“工业4.0”飞跃

国际金属加工网 2017年12月22日

机器人辅助模具机加工

在先进的奥迪工厂设备和成型技术能力中心,奥迪员工们正努力实现全线工艺数字化。以往奥迪使用摇臂钻床加工模具气孔,但弊端在于整个工艺无法实现自动化,费时费力,也不符合工业4.0理念。而现在,已有一套集成了史陶比尔机器人的加工中心替代4台摇臂钻床用于模具制造,奥迪在模具制造领域向工业4.0迈出了一大步。

一台高精度的史陶比尔工业机器人应用于模具钻气孔,不久还将用于钻孔精镗和螺纹切削。这一项目由来自德国塞利根施塔特(Seligenstadt)的robot-machining GmbH公司集成。通过与奥迪能力中心的紧密协作,该公司成功开发出一套连同工艺技术、夹紧机构以及机加工技术的设备研发理念。

解决方案

技术工艺密集型机器人系统

这套机器人加工中心融合了大量专业技术。整套设备长8m,宽7m,主要用于钢模或灰铸铁模机加工。加工的模具尺寸可达4500x2500x1000mm,重量可达20,000kg。所有加工作业均由一台配备37kW的机加工电主轴的高精度史陶比尔TX200机器人完成。该六轴机器人最大负载100kg,臂长2194mm。通过安装在导轨的方式,确保机器人能达到所有加工位置。
在机器人加工深孔前,我们必须对模具进行精确校准。TX200使用刀具库内的3D探头测量冲压模具的精准位置。按照计算好的钻孔位置进行离线调整后,操作人员再进行实际钻孔前的所有工艺步骤的最终模拟仿真。

每半个模具要有70-80个气孔,每钻一个气孔都需要三个步骤:“镜像”、试钻 (钻30mm深的导孔)以及最终深钻钻孔(孔直径4-8mm)。其最大特点在于在深钻过程中,钻头的线性进给由机器人控制。奥迪新业务单元自动化技术部门项目经理Juliane Kollecker表示:“这意味着机器人可以钻削出深达120mm的气孔。这需要非常好的运动控制能力和刚性,只有配备自有专利驱动技术的史陶比尔机器人才能胜任。

客户应用

持续的数字化工艺链接

在模具设计阶段,气孔位置在CAD系统预先定义好,无须额外操作即可传送至机器人加工中心离线编程系统。数字网络是缩短生产时间的关键因素。过去奥迪必须在现场确定气孔位置,再手动钻孔。数字化工艺不仅彻底避免繁重的人力劳动,还使奥迪的生产时间缩短60%。

对这套新设备的整体评估也同样令人满意。通过气孔钻孔,机器人加工中心完全达到了奥迪的预期。凭借机器人技术和实操经验,奥迪相信在不久的将来能实现更多机加工工艺的集成。

客户收益

●持续的数字化工艺链

●生产时间缩短60%

●生产力显著提高

●机器人结构坚固、精度高,性能一流


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欧特克

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