庫卡機(jī)器人（上海）有限公司

1　項(xiàng)目介紹

Possehl電子公司為汽車行業(yè)開發(fā)并生產(chǎn)高度復(fù)雜的電子-機(jī)械零部件，對(duì)準(zhǔn)確度的要求非常高，其加工工藝包括沖壓、表面電鍍和注塑成型以及相關(guān)的自動(dòng)化解決方案。從2013年起，Possehl公司就使用自動(dòng)化解決方案在三條生產(chǎn)線上為一些著名的汽車廠商生產(chǎn)不同類型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的控制箱。在該集團(tuán)首要的生產(chǎn)工廠尼分工廠里，有25臺(tái)KUKA機(jī)器人使用特殊設(shè)計(jì)的抓手以0.1mm水平的精度將沖壓件插入到注塑成型機(jī)中，且該生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間特別短。

fpt集團(tuán)自從1982年組建以來始終堅(jiān)持“將未來理念融入技術(shù)當(dāng)中”的核心理念。其核心業(yè)務(wù)之一是規(guī)模化生產(chǎn)中注塑成型領(lǐng)域和金屬切削領(lǐng)域的自動(dòng)化解決方案。為滿足Possehl電子公司的高精度要求，其選擇將KUKA機(jī)器人整合到fpt開發(fā)的使用者界面。

fpt集團(tuán)的總經(jīng)理Harald Glass談到：“KUKA作為我們的系統(tǒng)合作商，始終致力于為客戶開發(fā)以機(jī)器人為基礎(chǔ)的解決方案。機(jī)器人抓手的相關(guān)技術(shù)完全是在機(jī)構(gòu)內(nèi)部開發(fā)的，由于控制平臺(tái)上整合了由fpt開發(fā)的使用者界面，Glass堅(jiān)信KUKA不僅僅能為系統(tǒng)使用者提供先進(jìn)的控制理念，而且還能夠根據(jù)不同的系統(tǒng)實(shí)施量身定制的修改。”他表示，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)踐極其重要。

2　解決方案

2.1　單個(gè)加工循環(huán)時(shí)間短

Possehl公司的目標(biāo)是，不僅要能夠以可靠穩(wěn)定的方式加工各式各樣的部件，還要協(xié)調(diào)眾多的生產(chǎn)過程，將單個(gè)加工的生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間降到最低。要達(dá)成這后兩項(xiàng)目標(biāo)，對(duì)于可靠性和質(zhì)量的要求都是非常高的?！皩?duì)于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)來說，我們對(duì)靈活性的要求意味著只有多關(guān)節(jié)型的機(jī)器人才能納入我們的考慮范圍?！盙lass說。此外，要想與注塑成型機(jī)的操作和編程界面能夠兼容的唯一方法就是將KUKA機(jī)器人整合到fpt公司的操作者界面中?！爱?dāng)時(shí)，我們的任務(wù)是將機(jī)器人的操作精度控制在0.1mm之內(nèi)，這才能達(dá)到我們的精確度要求?！盙lass回憶說。

2.2　多個(gè)機(jī)器人之間完美配合

在Possehl的尼分工廠里，一共有25臺(tái)機(jī)器人在3條生產(chǎn)線上以穩(wěn)定且精確的方式工作。包括KRAGILUS系列的一些小型機(jī)器人，一臺(tái)KR5電弧焊機(jī)器人和KUKA的另外幾臺(tái)中等載重量型號(hào)的機(jī)器人。這三條生產(chǎn)線的工作內(nèi)容是相似的?！巴斜P疊摞在導(dǎo)線架上，通過傳送帶被運(yùn)送到機(jī)器人單元當(dāng)中?！痹摴局鞴軟_壓、注塑成型和自動(dòng)化技術(shù)的工業(yè)工程負(fù)責(zé)人Robert Tesch對(duì)我們介紹說。

一臺(tái)KUKA KR5型電弧焊機(jī)器人將最頂端的托盤拿掉并將其放入特制的框架中。該機(jī)器人會(huì)將空托盤收起并放置在向外傳送的傳送帶上。之后，一臺(tái)KUKA KR6 R900型機(jī)器人會(huì)將導(dǎo)線架放置到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的沖壓模具中，該工作臺(tái)有四個(gè)沖壓工具，用該工具將導(dǎo)線架上的小車連接銷解開。四臺(tái)屬于KRAGILUS系列的KUKA KR6 R900型機(jī)器人開始工作，每一臺(tái)移除五個(gè)小車連接器，三個(gè)傳感器銷，并從沖壓工具上移除2個(gè)電池連接銷并將它們放在兩個(gè)移動(dòng)滑塊上，這就是準(zhǔn)備過程與注塑成型過程的分界點(diǎn)。一臺(tái)屬于KUKA中等負(fù)載型號(hào)的機(jī)器人承擔(dān)裝載注塑成型機(jī)的任務(wù)。“這臺(tái)機(jī)器人和KR6 R900型的機(jī)器人是這套系統(tǒng)的核心?！盩esch解釋說。

這些機(jī)器人工作的同步性非常優(yōu)越，也極其精確，這樣才能保證52個(gè)沖壓件都能在最短的生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間內(nèi)被放置到注塑成型機(jī)中，而且達(dá)到0.1 mm水平的動(dòng)作精度。一臺(tái)KUKA中等負(fù)載型號(hào)的機(jī)器人使用其特殊設(shè)計(jì)的抓手將準(zhǔn)備好的原材料從移動(dòng)滑塊上抓出，一次抓取四個(gè)，并將其放置到模具中，在模具中將其加工成所需的具有技術(shù)含量的塑料部件。這時(shí)，該機(jī)器人將已完成的鑄件拿下放到傳送站內(nèi)，這里有一個(gè)小型的KUKA機(jī)器人將這些鑄件集中起來放置到一個(gè)圓型工作臺(tái)上的托盤中，以便進(jìn)行分揀工序前的最終檢驗(yàn)。

3　效益分析

“這套解決方案非常顯著地增加了產(chǎn)能?！盩esch興奮地說。在Possehl電子公司位于尼分的工廠里，大家正使用這些系統(tǒng)和生產(chǎn)理念指導(dǎo)工作，努力將高標(biāo)準(zhǔn)要求和可靠的自動(dòng)化理念落實(shí)到系列生產(chǎn)實(shí)踐中，由此降低系統(tǒng)成本并縮短生產(chǎn)時(shí)間，只有如此才能夠?yàn)轭櫩烷_發(fā)出有競(jìng)爭(zhēng)力的生產(chǎn)理念，并使得德國(guó)工廠成為在全球范圍內(nèi)具備盈利能力的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)?！耙?yàn)槲覀円呀?jīng)有了成功的經(jīng)驗(yàn)，我們將要引入KUKA的六軸機(jī)器人，并充分利用現(xiàn)有的機(jī)器人的能力為下一代生產(chǎn)線服務(wù)?！?Tesch解釋說。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年8月刊

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