透過流水生產組裝提高效率

KUKA 以流水生產組裝解決方案幫助汽車製造商在汽車組裝的全新領域達到自動化。

汽車製造商不斷在尋找能提升生產流水線組裝效率的解決方案。過去,流水生產組裝一直都是由人工進行組裝作業。為提升自動化程度,必須開發能讓人與機器人在最小空間合作共用工作位置的創新自動化解決方案。有些重複性很高的組裝工作,例如:間隙測量、輪胎安裝或行李廂蓋安裝以及車窗或天窗安裝等,其實可以自動化進行。但其挑戰性在於如何實現安全的人機協作應用,確保機器人可根據輸送系統的速度自我調整以及同步化

提升生產流水線的效率

汽車製造商組裝廠房中的生產流水線會沿著加工產線移動完成部分組裝的車身,同時組裝工人以規律的節奏組裝其他零組件或檢查品質特徵。生產流水線的速度會根據人工作業節奏調整,讓工作人員可在流水線上的零組件上進行組裝工作或修正作業。人與機器人必須合作無間,才能提升生產流水線的效率。在這方面,靈敏的輕型機器人 KUKA LBR iiwa 非常適用,因為它符合最高安全要求,接觸到工作人員時會立即反應,並能自動視情況調整。

智慧型工作輔助系統 KUKA LBR iiwa 的倒圓設計、靈敏的特性和撞擊識別功能可確保在與人直接合作時的安全運行,無須防護圍欄。

Christian Landherr,KUKA 最終組裝和噴漆部門主管

生產流水線和機器人同步化

為讓出額外的自由活動空間給組裝工人,7 軸機器人手臂安裝在一個安全的回縮裝置上。工人如果覺得輕型機器人是個阻礙,可以直接將機器人推到一旁。「除此之外,人機協作機器人的靈敏度可使其在流水生產中靈活應用,因為它們能夠平衡誤差。」Landherr 說道。生產流水線的速度不是百分之百恆定,會不時出現延遲或甚至停止的情況,因為人力干預是必要的。在一般的自動化程序中,停機時,機器人重新進行其作業前,必須重新校正。但 KUKA LBR iiwa 不須如此。
靈敏的輕型機器人 KUKA LBR iiwa

KUKA 的智慧型控制軟體可使輕型機器人持續與生產流水線或組裝車保持連接,因此能取得有關其速度和位置的準確資訊。控制軟體會將偵測到有關組裝車在生產流水線上的準確位置和速度資訊,直接傳輸至輕型機器人。靈敏的機器人透過這些資訊可根據流水生產運行動性調整其作業

「測量作業是相較於零組件進行的,如此一來,機器人即可在流水生產程序中完全自主地執行其測量任務。」KUKA 應用工程部門主管 Otmar Honsberg 解釋道。「與傳統的機器人輔助測量程序不同,這真的是一項加值功能。」靈敏的 KUKA LBR iiwa 搭配視覺偵測觸覺感測系統,可於流水線振動或停止時自動根據新情況調整,然後再無縫地繼續執行其工作。

「組裝生產流水線」解決方案讓機器人變成了測量設備的智慧型定位單元。

Otmar Honsberg,KUKA 應用工程部門主管

在最小空間內實現最大性能

例如:某個加工站上可有兩個至四個機器人同時測量和檢查車身零組件的間隙和齊平度(例如:後車廂蓋和側壁之間或頭燈和引擎蓋之間),同時工人可在車身上進行其他的品質檢測。若有需求,可將測量探頭整合在應用中,這些測量探頭也能在玻璃或塑料等透明材料上利用雷射技術測量精準的間隙尺寸,例如:頭燈區域上。

輕鬆且快速地擴增工作站

相較於採用傳統工業機器人的測量應用,靈敏的「運動中組裝」解決方案的另一項優是最大化降低空間需求。工業機器人由於必須具備安全設備,因此需要更大的空間。反之,工人與靈敏的輕型機器人 KUKA LBR iiwa 可以在同一個工作空間內安全、緊密地一起工作。此外,進行測量操作時,由於輕型機器人可預先設定且空間需求少,因此後續可輕鬆且快速地擴增工作站,不像整合另一台機器人那麼複雜且空間需求較大。

使用靈敏的輕型機器人 KUKA LBR iiwa 進行流水生產的間隙測量作業

程序專業知識有助於智慧地運用數據

使用「組裝生產流水線」技術進行間隙測量的結果就是:可在移動的車身上取得可靠的測量值 – 相較於過去經常採用的人工測量,可大幅提升效率。未來透過流水生產程序的自動化測量站甚至可提早識別到產程潛在錯誤的蛛絲馬跡:「機器人若測量到間隙尺寸的變化,可以利用相應儲存的程序物流資訊自動指出可能的原因。」Honsberg 說道。如此一來,即可例如:識別到機台提早磨損情形或產程的錯誤設定,以免它們對生產程序造成影響。「我們擁有廣泛的程序專業知識,因此我們有能力明智地運用自動化組裝時產生的大量資料,並提前作出反應。」
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