人机协作为总装提高效率

KUKA 通过流水线装配为汽车制造商开辟了车辆总装自动化的新领域。

汽车制造商寻求提升流水线装配效率的解决方案。迄今为止,流水线装配都是为了人的装配作业而构造的。为了提高自动化程度,必须开发出创新的自动化解决方案,使人与机器人能够共享狭窄的工作空间。有些总是重复过程步骤的装配任务,例如间隙测量、轮胎或行李箱盖装配,以及车窗玻璃或车顶装配等等,可以容易地实现自动化。然而,挑战在于实施安全的人机协作应用,在这些应用中机器人可根据输送系统的速度进行调整和同步

提高流水线效率

汽车制造商装配车间中的传送带沿着生产线运送部分装配好的车身,而装配工以规定的节拍时间装配其他零件或检查质量特征。对此,传送带的速度已根据人的节拍进行调整,因此能够在运转的传送带上进行装配作业或部件修整。为了提高流水线效率,人与机器人必须合作。灵敏的轻型机器人 KUKA LBR iiwa 在这方面非常理想,对于车厂的高安全要求iiwa能够轻松符合,能对工人的每一次触碰立即作出反应,并根据情境适当调整。

智能型工作助手 KUKA LBR iiwa 的倒圆设计、灵敏的特性以及碰撞识别功能确保其能够在没有防护栏的情况下直接与人类协作,实现安全运行。

Christian Landherr,KUKA 总装与涂装车间主管

传送带与机器人同步

为了给装配工腾出额外的自由移动空间,七轴机器人臂安装在一个安全的回位装置上。生产线故障时,工人可以轻而易举地将轻型机器人推到一旁。“此外,这款协作机器人的灵敏性使其可以灵活地应用于流水线作业,因为它能够补偿公差。”Landherr 介绍说。流水线的运行并不是百分百恒定的。总是会反复出现延迟甚至停止,因此需要人工干预。在正常的自动化过程中,出现停止时必须对机器人重新校准,然后机器人才能恢复作业。KUKA LBR iiwa 不需要这么麻烦。
灵敏的轻型机器人 KUKA LBR iiwa

KUKA 的智能控制软件使轻型机器人与传送带或装配车保持稳定的连接,从而获得关于速度和位置的确切信息。在这个过程中,控制软件将获取的传送带上装配车的准确位置和速度数据直接传输给轻型机器人。借助这些信息,这款灵敏的机器人就可以动态地调整其操作以适应流水作业

“测量相对于部件进行。这样机器人就能自主地在流水作业中完成其测量任务。”KUKA 应用设计部主管 Otmar Honsberg 解释说。“与传统的机器人辅助测量相比,这款机器人带来实实在在的附加价值。”配合光学检测功能及其触觉传感系统灵敏的 KUKA LBR iiwa 在传送带振动或停止时自动进行调整以适应新情况,从而顺畅地继续自己的工作。

“运动中装配”解决方案使机器人成为测量设备的智能定位单元。

Otmar Honsberg,KUKA 应用设计部主管

在最小的空间内实现最大化的性能

例如,在一个加工站,两到四个机器人可以同时测量和检查车身部件的间隙大小和平整度(如行李箱盖和侧壁之间或者前大灯和发动机罩之间),而在此期间工人同时对车身进行其他质量检测。如有需要,可以在应用中集成能在透明材料(如玻璃或塑料)上通过激光技术准确地测量间隙大小(例如在前大灯区域中)的测头。

快速和简单地扩展加工站

灵敏的“运动中装配”解决方案与传统的工业机器人测量应用相比的另一个优势是减少空间需求。工业机器人明显需要更多的空间,因为要求配备所需的安全装置。而人和灵敏的轻型机器人 KUKA LBR iiwa 可以在同一个工作空间内安全、紧密地一起工作。此外,由于轻型机器人可以预配置并且空间需求很小,因此以后能够简单和快速地在测量模式下扩展加工站,完全不同于集成更多工业机器人的解决方案。
采用灵敏的轻型机器人 KUKA LBR iiwa 在流水作业中测量间隙

过程专业知识实现智能数据分析

采用“在运动中装配”技术的间隙测量站的结果是在运动的车身上获取可靠的测量值,进而实现比以前通常采用的手动测量明显更高的效率。将来通过流水作业的自动化测量站甚至能提前判断出生产过程中可能出现的故障:“如果机器人测量到间隙大小发生变化,它们就能够凭借相应存储的过程逻辑独立地指出可能的原因。”Honsberg 说道。这样就能够识别到机器的提前磨损或生产过程中的错误设置等,而不至于等到它们已经对生产过程产生了影响才发现。“凭借全面的过程专业知识,我们能够合理地利用在自动化装配中产生的大量数据,并有预见性地作出反应。”
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