KUKA 機器人測試系統在汽車工業中測試座椅

兩台 KUKA OccuBot 測量機器人應用于科隆的福特工廠。工業測試機器人在汽車座椅上執行全自動的上下車測試。它們逼真地模擬人類的臀部。

不管形狀是像蘋果、杏子還是梨 – 人類的臀部形態可謂千差萬別。汽車座椅必須為各種臀形提供最大程度的舒適性和必要的安全性。此外,汽車製造商還必須確保座椅的品質和耐用性。因此,汽車座椅屬於測試最為嚴格的汽車零件之一。在福特公司的科隆麥肯尼希研發中心,兩套 KUKA 機器人測試系統承擔了一部分測試流程。它們對新汽車座椅執行約 25,000 次測試。在此過程中會模擬上下車時各種不同的施壓情形。如果座椅通過了測試,便可以投入生產。

KUKA 測量機器人確保高效的品質檢查

在福特汽車公司,模擬過程由兩套 KUKA OccuBot 系統執行。最新的系統已於 2018 年初投入運行。機器人測試系統的組成部分之一是 KR QUANTEC Prime。假人 OccuForm 固定在工業測試機器人的機械臂上。它透過預設的接觸點對汽車座椅施壓,同時記錄力/行程曲線。藉助座椅測試實驗室可以集中在一個地方進行所有內部測試。由此為福特帶來了眾多優勢。一方面,該汽車製造商透過內部測試獲得了自己的專有技術。另一方面,福特可以更好地控制座椅的品質測試。同時,還能降低成本:由於加快了工作流程,因此也縮短了過程和發貨時間。

KUKA OccuBot 工業測試機器人正在工作。

個人坐姿作為機器人測量系統的基礎

在全面的品質測試開始時,福特首先分析人們上下車的方式。為此,座椅上的壓力墊會記錄詳細的資訊。「每個人對汽車座椅的施壓方式都是不同的。因此,在福特,我們記錄了各種身高和體型的測試對象的坐姿。」福特測試工程師 Svenja Fröhlich 說道。福特工程師根據收集的資料研究出具有代表性的運動模式,然後配合機器人上的作用力分佈對其進行程式設計。

使用 KUKA 測量機器人靈活測試汽車座椅

測量機器人可進行持久測試

由此獲得的資料圖像最終由機器人進行模仿。工程師使用從中得出的資訊研究座椅對負荷、動作和壓力的反應。為此,假人實際的上下車次數多達 25,000 次。即:在為期約三周的測試階段中,測量機器人模擬各種上下車情形。為此,機器人測試系統根據確定的資料將假人推入座椅中。使用力/力矩感測器每 12 毫秒查詢一次正確的位置。這樣便能在短時間內模擬和分析使用十年後的應力損耗。如果輪廓沒有損壞或變化,則座椅可以投入生產。
測量機器人每 12 毫秒檢查一次定位是否準確。

KUKA 機器人測試系統應用靈活

福特汽車公司對新型測量機器人非常滿意。特別是機器人輔助測試的靈活性令人信服。機器人測量系統的另一項優勢是資料具有更高的可比性。KUKA 提供的 OccuBot 整體解決方案也被汽車行業的眾多配件供應商所採用。因此更易於實現資料標準化。福特已將此測試方法應用於歐洲生產的所有新車。


KUKA 機器人為實現可自由程式設計的測試提供了必要的靈活性。其他測試選項(如線性龍門)的運動模式明顯更有局限性。

KUKA 公司的 Peter Fornoff
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