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​优傲机器人协作机器人助力新能源汽车产业升级

国际金属加工网 2022年10月09日

新能源汽车前景

中国新能源汽车产业逐步克服疫情、全球供应链危机等不利影响,逆势上扬。进入2022年,新能源汽车继续高速发展,呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面。

据统计,5月份新能源汽车生产46.6万辆,同比增长113.9%,销售44.7万辆,同比增长105.2%。其中,纯电动汽车生产36.4万辆,同比增长100.1%,销售34.7万辆,同比增长93.9%。按照国家规划的发展愿景,2025年新能源汽车销量有望突破500万,届时新能源汽车保有量将在2000万左右。

随着新能源汽车行业的高速发展,直接或间接带动了新能源汽车厂商和配套企业生产制造智能化的刚性需求。从搬运、焊接、装配、加工、喷涂,到视觉检测,显示屏测试,以及ADAS测试等多个生产智造环节,协作机器人正逐步扮演起了不可或缺的重要角色。

看优傲机器人是如何助力Stellantis组装新款FIAT 500电动汽车的?

背景介绍

Stellantis N.V.是一家位于荷兰的跨国汽车制造商,由PSA和菲亚特克莱斯勒汽车集团合并创立而成。Stellantis在其位于意大利都灵的Mirafiori工厂安装了11台优傲协作机器人,旨在用于最新款的FIAT 500电动汽车,从而自动化地完成一系列复杂的装配线操作和质量控制任务。为Mirafiori工厂开发的协作应用为操作精度和质量等方面带来了绝佳的收益,同时还为此前的一系列手工操作任务提供了更优的人体工程学。

挑战

在FIAT 500电动汽车生产线上,一部分的装配过程和质量控制需要引入特定自动化技术,以确保质量和可重复性能够满足产品标准要求。此外,鉴于工人平均年龄偏高,人体工学健康问题也格外牵动人心。

解决方案

几年前,Stellantis决定携手优傲协作机器人。对公司而言,优傲技术一直是先进人机界面的保证,无论是生产过程还是产品,都与集团质量要求完美匹配。协作自动化将操作员从机械重复和繁重的手工任务中解放出来,使他们能够参与附加值更高的过程。

现在,11台优傲协作机器人可自动执行以下应用:

1、在车门上粘贴防水衬垫(2台UR10e协作机器人并行作业)

2、定位软顶(启动底漆轨道和目视检查,确保周边胶带正确挤出)(1台UR10e)

3、检查软顶框架尺寸(1台UR10e)

4、在行李箱框架上,采用盲孔铆钉压装方式铆接后行李箱盖(1台UR10e)

5、安装发动机罩(1台UR10)

6、拧紧后侧门铰链(1台UR10)

7、安装挡泥板(2台UR5和2台UR10协作机器人)

Mirafiori工厂逐步引进优傲协作机器人,以便操作员能够充分了解自动化过程的工作原理。“首先,我们决定在公司餐厅引入优傲协作机器人,在午休时间为员工分发水杯,”Mirafiori工厂经理Luigi Barbieri解释说,“这让生产线工人有机会切身感受协作机器人的安全性和协作性,避免对后续应用安全性产生任何担忧。”初步试验成功之后,优傲协作机器人就投入到500电动汽车生产线上的一系列应用中:

1在车门上粘贴防水衬垫

两台UR10e协作机器人在车门装配线上并行操作。视觉系统记录车门到达并激活协作机器人,协作机器人使用与腕关节相连的辊轮对织物施加恒定压力,将其粘贴在车门上。该应用特别具有挑战性,协作机器人需在狭小空间内遵循复杂路径,避开车门的插销突出,并确保衬垫完全密封,以防止渗水。协作机器人以毫米级精度作业,确保可重复性达到 +/- 0.05 mm。

“优傲协作机器人显著改善了该应用的人体工学,”人体工学专家Giuseppe Guidone解释说,“衬里粘贴要求操作员使用测力辊施加恒定压力,从长远来看,这项工作可能会损坏手臂关节并导致骨骼肌系统疾病。因此,协作机器人具有两大优势:极高的操作精度和卓越的质量,并能改进人体工学并改善操作员的健康状况。”

2组装软顶

两台UR10e协作机器人在FIAT 500敞篷车软顶装配线上运行。第一台协作机器人执行两种不同操作;UR10e使用由特殊拾取装置支撑的垫子清洁并准备底漆轨道,随后在轨道上涂抹粘合剂,以便将软顶固定到框架上。第二种操作是质量控制,其中,视觉系统检查胶带的几何形状连贯性和尺寸。

第二台协作机器人与拟人机器人协同作业。软顶组装完毕后将在特殊支架上打开,然后由机器人拾起。此时,第二台UR协作机器人(通过视觉系统)检查软顶框架的尺寸,以确保尺寸符合要求。确定符合要求之后,拟人机器人从生产线上移走软顶。

该应用提供了多项生产力和质量优势。协作机器人确保粘合剂挤出正确,并检查软顶框架尺寸。

3铆接后行李箱盖

在FIAT 500电动敞篷车的车门装配线上,UR10e协作机器人配置为压装10支盲孔热铆铆钉,这些铆钉将行李箱铰链加强件固定到行李箱框架上。操作员在工位上加载后行李箱盖框架和铰链加强件,然后让协作机器人定位并压装铆钉。

该应用提高了生产力并提供人体工学优势。同时,持续监控工作站的输入和输出参数,有助于提高过程质量并确保一致性。

4安装发动机罩

在该应用中,车身到达工位时,已安装的发动机罩处于关闭位置,铰链螺钉由上一工位的操作员插入。确定发动机罩的几何形状之后,协作机器人(UR10)就会移动到位并将4颗螺钉拧紧至正确扭矩。该应用的主要优势是质量高、效率高且符合人体工学,因为发动机罩以关闭状态到达工位,很难正确拧紧。由于需拧紧的铰链螺钉不可见,操作员很容易遗漏或错误拧紧。协作机器人还改善了操作中的人体工学,使操作员不再处于不舒服或尴尬的工作位置。

5拧紧额外车门铰链

对于具有额外后侧门的FIAT 500车型,需要能够执行复杂拧紧循环的自动化应用。在已安装协作机器人的先进自动化工具的帮助下,车门在车身上正确定位。然后,协作机器人从行李箱后部执行拧紧操作。

协作机器人满足两个不同的过程要求:使操作员不必以尴尬的姿势拧紧铰链,因为他们无法清楚看到车内位置;还可防止因拧紧工具(操作扭矩为75 Nm)反弹而撞击操作员手臂。

6安装挡泥板

在钣金生产线上的这个工位上,车架到达时,左右挡泥板已经就位。两台UR5和两台UR10协作机器人安装于一个平台,该平台在z轴方向上低于车身。平台两翼关闭,以确定几何形状,并启动拧紧固定挡泥板的24颗螺钉。4台协作机器人均配备带扭矩控制的自动螺钉枪。

该应用具有多项优势。协作自动化确保操作员能够受益于人体工学优势(无需再在车身下方工作)。螺钉采用扭矩拧紧方式,可消除钣金件上的拉应力。此外,还缩短了循环时间,提高了整个工位的生产力。

“几年前,我们决定采用优傲协作机器人。对我们而言,优傲技术就是先进人机界面的保证,无论是生产过程还是产品,都与集团质量要求完美匹配。”

——STELLANTIS制造总工程师负责人

(优傲机器人)

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