KUKA 机器人测试系统在汽车工业中测试座椅

两台 KUKA OccuBot 测量机器人应用于科隆的福特工厂。工业测试机器人在汽车座椅上执行全自动的上下车测试。它们逼真地模拟人类的臀部。

不管形状是像苹果、杏子还是梨 – 人类的臀部形态可谓千差万别。汽车座椅必须为各种臀形提供最大程度的舒适性和必要的安全性。此外,汽车制造商还必须确保座椅的质量和耐用性。因此,汽车座椅属于测试最为严格的汽车零件之一。在福特公司的科隆麦肯尼希研发中心,两套 KUKA 机器人测试系统承担了一部分测试流程。它们对新汽车座椅执行约 25,000 次测试。在此过程中会模拟上下车时各种不同的施压情形。如果座椅通过了测试,便可以投入生产。

KUKA 测量机器人确保高效的质量检查

在福特汽车公司,模拟过程由两套 KUKA OccuBot 系统执行。最新的系统已于 2018 年初投入运行。机器人测试系统的组成部分之一是 KR QUANTEC Prime。假人 OccuForm 固定在工业测试机器人的机械臂上。它通过预设的接触点对汽车座椅施压,同时记录力/行程曲线。通过座椅测试实验室可以集中在一个地方进行所有内部测试。由此为福特带来了众多优势。一方面,该汽车制造商通过内部测试获得了自己的专有技术。另一方面,福特可以更好地控制座椅的质量测试。同时,还能降低成本:由于加快了工作流程,因此也缩短了过程和发货时间。

KUKA OccuBot 工业测试机器人正在工作。

个人坐姿作为机器人测量系统的基础

在全面的质量测试开始时,福特首先分析人们上下车的方式。为此,座椅上的压力垫会记录详细的信息。“每个人对汽车座椅的施压方式都是不同的。因此,在福特,我们记录了各种身高和体型的测试对象的坐姿。”福特测试工程师 Svenja Fröhlich 说道。福特工程师根据收集的数据研究出具有代表性的运动模式,然后配合机器人上的作用力分布对其进行编程。

使用 KUKA 测量机器人灵活测试汽车座椅

测量机器人可进行持久测试

由此获得的数据图像最终由机器人进行模仿。工程师使用从中得出的信息研究座椅对负荷、动作和压力的反应。为此,假人实际的上下车次数多达 25,000 次。即:在为期约三周的测试阶段中,测量机器人模拟各种上下车情形。为此,机器人测试系统根据确定的数据将假人推入座椅中。使用力/力矩传感器每 12 毫秒查询一次正确的位置。这样便能在短时间内模拟和分析使用十年后的应力损耗。如果轮廓没有损坏或变化,则座椅可以投入生产。
测量机器人每 12 毫秒检查一次定位是否准确。

KUKA 机器人测试系统应用灵活

福特汽车公司对新型测量机器人非常满意。特别是机器人辅助测试的灵活性令人信服。机器人测量系统的另一项优势是数据具有更高的可比性。KUKA 通过 OccuBot 提供的整体解决方案也被汽车行业的众多配件供应商所采用。因此更易于实现数据标准化。福特已将此测试方法应用于欧洲生产的所有新车。


KUKA 机器人为实现可自由编程的测试提供了必要的灵活性。其他测试选项(如线性龙门)的运动模式明显更有局限性。

KUKA 公司的 Peter Fornoff
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