應用機器人進行鋁合金車身的焊接

當前狀況/任務

CARmetal 公司是 AIXAM MEGA 集團旗下供貨廠家之一，該公司每天必須完成固定數目的訂單。因此，且由于所需產量的上升，該汽車制造商想投資購買一套現代化機器人工作單元。通過高加速能力、精確傳送以及持續的可用性，來實現較短的循環時間，方可達到提高生產率的要求。安裝機器人的同時也要考慮將來兩班次的運行方式，以及所計劃將生產率翻倍的因素。

實施措施/解決方案

CARmetal 公司決定使用兩臺庫卡 30L15 型機器人來替代四個人工焊接工位。該機器人按照 MIG 脈沖焊接工藝焊接鋁制框架，焊縫長四至十二厘米。以前由其他加工構架安裝底盤組件，例如底盤和側面部件，然后轉給機器人，在那里被焊接在一起成為框架。為此，員工將底盤組件放在成品車架上，在那里這些組件被氣動壓緊裝置固定在正確位置上。隨后的流程是質量檢查及上漆。

一條虛擬線可將機器人工作單元對半分成兩個加工部分，KR 30L15 就安放在該虛擬線上。通過的金屬卷簾可將這兩部分與機器人隔開，每個部分內都有兩臺旋轉傾卸兩軸定位器（DKP）。在各部分內，每臺機器人為擱放在各自所屬的 DKP 上的材料進行焊接。由此，可以在兩臺機器人在 DKP 的焊接框架的同時，由人工為 DKP 進行上料以及卸料。

由于 KR 30L15 各裝備有六根軸、每個 DKP 帶有兩根軸用于旋轉和傾卸，且每臺機器人操控兩臺 DKP ，因此機器人控制系統必須能精確協調十根軸的運動，同時在狹窄空間內要避免機器人之間發生碰撞。更進一步地，機器人控制系統向焊接控制系統輸送相應的號，再由后者通過電流強度及氣體輸送量調控焊接流程。

系統部件/合同范圍

●兩臺庫卡機器人 KR 30L15

●兩個以 PC 為基礎的庫卡機器人控制系統，包括了帶有熟悉的視窗操作界面的控制面板

●帶有 RobCAD 軟件的模擬系統，以測試全部車身各點的可接近性。這套系統同時也可用于測試帶有焊炬機器人機械手在狹窄空間內的運動過程。另外， RobCAD 還可模擬機器人與 DKP（旋轉、傾定位器）的旋轉軸和傾卸軸之間的協同關系。

●機器人編程

●投入運行

結果/成效

●循環時間短

設計機器人工作單元時首要考慮的就是做到循環時間要極短。機器人通過高加速值來達到所要求的快節拍。

●質量更好

機器人通過其精密工作保證高焊接質量。此外，高質量也歸功于機器人夠及范圍廣，從而能達至所有工作點這一特性。

●可用性高

因機器人工作單元設計的原因，在出現故障時無法以人工替代操作，因此機器人的可用性極為重要。因此，庫卡機器人公司在德國與著名企業例如奧迪、戴姆勒克萊斯勒及大眾合作，共建彼此互信合作關系的穩定基礎。

●回報迅速

由于預期改建能帶來生產率的明顯上升， CARmetal 預計機器人構架的回報期會非常迅速。

●更多安全性

只有 KR 30L15 之間安裝的傳感器發出信號，提示機器人穩定保持在其節省空間的停車位時，方允許打開機器人工作單元兩個加工區之間的安全卷簾