账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
伺服机械手为车轮生产带来新突破
更轻松、更灵活

【作者: 台灣雄克提供】2018年04月24日 星期二

浏览人次:【6644】
  

小至 Smart,大至悍马,消费者对汽车的个性化需求越来越高,汽车制造商为了满足大众的需求,也不断推出新的车型,导致对车轮的生产灵活性要求随之倍增,这些轮胎在大小、重量、花纹、颜色等大量细节上,都存在差异。不仅如此,产品品质和安全要求也日益提高。


应对这样的挑战,位於德国达姆施塔特的申克(Schenck RoTec)公司安装了一条完整的车轮装配生产线,以期在符合最新品质和安全标准的前提下,高效生产各种类型的轮框和轮胎组合。针对平衡花纹的机器人辅助黏合作业,申克的平衡和诊断专家选择使用德国雄克(SCHUNK)的高灵活度伺服机械手。



图1 : 专为申克开发的雄克伺服电动车轮机械手,能够灵活抓取各类型轮胎,确保精确定位及过程监控。
图1 : 专为申克开发的雄克伺服电动车轮机械手,能够灵活抓取各类型轮胎,确保精确定位及过程监控。

在黏合过程中,机械手会将不同的车轮置於黏合设备上方。与系统脉冲调谐的高精度黏合机器人会从环形配重线圈上截取一定重量的配重,并将其放置到轮框上由平衡系统定义的精确位置。基於此,感测器可以监控接触压力,最大限度提高生产流程的可靠性。和手动或半自动平衡站相比,全自动系统可以将生产率提高30%,且确保了黏合牢固可靠,新的配重可以大大减少残馀不平衡。


机械手手指精确定位

专为该应用设计的雄克机械手系统的核心元件是雄克Delta系列主轴线性模组,该模组可满足高力矩负荷线性运动的苛刻需求,其内置的双轮廓型材导轨能确保最大的刚性和精度,承受高负载自然不在话下。



图2 : 申克公司希??尽可能消除车轮的残馀不平衡。拥有高重复精度的雄克机械手对於实现这一目标功不可没。
图2 : 申克公司希??尽可能消除车轮的残馀不平衡。拥有高重复精度的雄克机械手对於实现这一目标功不可没。

为了提高这一超平滑模组的可靠性和使用寿命,雄克专门加装了一个固定的塑胶封条,以保持导轨和驱动元件的清洁。可调模组具有极高的??定输出力矩和误差仅为+/- 0.03 mm的高重复精度,且每个钳囗的灵活行程为 285 mm,如此可以由操作人员对其进行自由程式设计,并配备不同类型的伺服电机,从而将其简单整合到现有的控制设计中。


结合机器人制造商生产的电机,它可以迅速、便捷地整合至机器人控制器中充当第七轴,就像申克所做的那样。除了定位机械手手指、进行在位监测之外,雄克抓取系统还能通过电流控制手指的抓取力。这样一来,可以在抓取过程中调节胎压,消除因轮辋空腔或阀门漏泄等因素造成的压力损失。


图3 : 一旦发现车轮某处不平衡,单独定义的平衡块就会固定到旒合站。可以通过预先设置机械手手指来匹配不同尺寸的车轮,从而优化周期时间。
图3 : 一旦发现车轮某处不平衡,单独定义的平衡块就会固定到旒合站。可以通过预先设置机械手手指来匹配不同尺寸的车轮,从而优化周期时间。

申克公司车轮生产线经理Andreas Peinelt认为,和传统的气动方案相比,机电式抓取系统具有相当大的优势:「我们选择了雄克的伺服电动机械手是因为它可以整合多种功能。通过接收由伺服驱动器发送的位置回??,我们可以预先设置机械手手指的位置,从而实现周期时间的最优控制。保持力矩能确保车轮在紧急停机或防护门打开的情况下被牢牢抓住,不会掉落。」此外,和气动机械手相比,机电抓取系统更为小巧灵便,安装成本也低得多。



图4 : 在全自动操作中,车轮机械手按随机顺序抓取各类车轮,并把它们精确地固定到旒合机器人上方。
图4 : 在全自动操作中,车轮机械手按随机顺序抓取各类车轮,并把它们精确地固定到旒合机器人上方。

虽然目前车轮平衡仍需通过人工方法实现(工人将不同大小的平衡块黏贴到标记的位置),但现代系统越来越趋向实施全自动化的解决方案。「没有哪名工人能连续 8 个小时以完全相同的接触压力贴装平衡块。这就是为何越来越多的原始设备制造商希??采用接触压力可验证、可记录的全自动化解决方案。」


机电一体化优势众多

据申克公司的专家估计,机器人技术和机电一体化是车轮生产的大势所趋,其原因在於,越来越多的车轮专案布局需求无法通过单纯的机械化解决方案实现。尤其在高端市场,客户巨细靡遗地要求个性化,这种趋势对整体车轮的影响比对任何其他汽车组件的影响都大。


「如果想在同一条生产线上混合生产各种独具特徵的车轮,机器人和机电元件需要高度灵活,在最大化差异的同时实现最高层次的标准化。像这样的应用可以由两个机器人的全自动化方案或一个机器人配合工人的定制化方案来实现。」在後一种方案中,车轮会被机器人旋入,再由工人将平衡块黏贴到由镭射标记定位的补偿点上。这种方式的优点在於符合人体工程学,车轮位置可以根据具体的工人身材而逐个调整。



图5 : 机器人技术和机电一体化是车轮生产的大势所趋(图片来源:Schenck RoTec)
图5 : 机器人技术和机电一体化是车轮生产的大势所趋(图片来源:Schenck RoTec)

此外,机电式机械手系统还具有较高的能源效率,磨损率也因能源链的精简而降低,而且能实施监控,在系统维护或瘫痪的情况下能快速切换模组,释放的噪音和颗粒更少,切断电源还能节约能源,并始终对生产过程进行记录。由於机电元件价格正大幅度下降,Andreas Peinelt 预测,机电式抓取系统的份额在未来几年内将明显扩大。


相关文章
多感测器数据融合用於产线视觉检测
使用可靠的隔离式ADC有效控制三相感应马达
机器才是5G时代的主角
晶片产能大塞车 半导体供应链能否有新局?
次世代工具机的发展动向与市场趋势
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 震旦通业抢进车用3D扫描市场 协助提升产业制程竞争力
» 钜祥携手机械公会、精机中心推动TPS 加速传产数位转型
» 台德IMPS连线 igus线上首发2021年新品
» 西门子前瞻科技 力助台湾创变再升级
» 工具机跨域整合数位格式 催生SaaS云服务联盟
  相关产品
» OnRobot全新电磁夹爪MG10适用於制造、汽车与航空产业
» 雄克推出达明机器人的模组化末端工具 整合人机协作自动化应用
» 循环铝材新应用 靠真空压铸技术翻身加值
» 机器人取代人工作业 以稳定的刀片进行自动化去毛刺
» 三菱日立J系列燃气涡轮机商业运转达到100万小时

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2021 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw