库卡自动化设备(上海)有限公司销售部经理邹涛先生
KUKA机器人的技术创新和发展始终围绕着市场和用户的需求而展开,无论是高负载重量机器人的开发,还是基于工业PC技术控制平台的机器人控制系统的推出,无不让客户感受到“科技创造工作乐趣”。
汽车制造业作为工业机器人应用最广泛的行业,是一个技术和资金高度密集型的产业。现代汽车制造所追求的生产的高节拍、高效率和高质量在对工业机器人的发展提出了更高要求的同时,也促进了机器人供应商不断进行技术革新,开发出更加适合现代汽车制造需求的产品。
立足客户,不断创新
KUKA机器人的技术创新和发展始终围绕着市场和用户的需求而展开。比如,早在20世纪90年代,针对冲压自动化连线对于机器人大工作范围的需求,KUKA就首次开发出工作范围可达7m的机器人;另外,在白车身焊接过程中,需要用机器人把整个白车身从一个工位转移到另一个工位,为此KUKA又首次开发出负载为350kg和500kg的机器人。现在KUKA已经开发出负载达1 000kg的机器人,这也是目前世界上负载重量最大的机器人。这款机器人的出现,使得白车身和柔性夹具同时被机器人举抑或是根据工艺要求任意进行变位成为可能,而这正是现代汽车制造追求柔性化生产的目标。
工业机器人作为一个用于处理各种应用的公共载体,其面临的工作环境和任务千变万化,这就要求机器人必须朝着开放化、PC化和网络化方向发展。正是基于这个需求,KUKA早在1996年就开发出了世界上第一台基于工业PC技术的控制平台以及拥有Windows操作环境的机器人控制系统。使用KUKA机器人可以像操作电脑一样用我们非常熟悉的鼠标和键盘进行编程,使用户能直接感受到“KUKA Working ideas(科技创造工作乐趣)”。完全意义上的工业PC技术加上Window风格的操作系统,使KUKA机器人的应用处于一个完全开放的环境中,同时也为KUKA机器人的集成和应用提供了非常便捷的外部环境。
另外,现代汽车制造业不断向“准时化”和“精益生产”的方向发展,这就对设备的快速响应、柔性化、集成化和多任务处理的能力提出了更高要求。为迎合这种需求,KUKA公司另辟蹊径,突破传统的以单一控制器进行多轴控制的机器人协同工作组Robteam概念,以单个机器人作为独立的控制对象,把计算机网络控制的概念引入到机器人协同工作组控制中,对机器人协同工作组的功能和工作模式进行了历史性的革新,使得15台、20台甚至更多的机器人同步工作成为可能,完全颠覆了传统汽车制造中以工位为目标单位的工艺格局,汽车的柔性化生产提高到了一个空前的高度。
提高柔性,高效生产
焊接机器人的大量应用,提高了汽车及零部件生产的自动化水平和生产效率,同时使生产更具柔性,焊接质量也得到了保证。在现代焊接生产线上,通过机器人数量的增加和工艺布局的重新分布,可使生产产能提升,并可在短时间内实现多种车型混线生产。在奔驰CLK车型前地板的生产车间,最初的规划为18台KUKA机器人来完成所有1 200个电阻焊点和39个螺柱焊点以及1 100mm的弧焊焊缝,生产安排为两班,每天产量为170套。当产能需要提升到280套/天的时候,只需要另外增加3台机器人,并进行简单的工艺更改,生产安排为3班,就可以轻松达到目的。这在过去以手工为主导的生产环境中是无法想象的。
扩展功能,完善方案
焊接机器人的大量使用,使得焊装线的自动化程度和生产效率大幅度提高,现代焊装车间的生产节拍也因此优化到了以秒为单位的高速轨道。
一台白车身往往几十秒钟就可以下线,这对于机器人的稳定性和可靠性绝对是一个非常大的考验,而且要求一旦机器人出现故障,能够在最短时间内恢复。针对这种特殊要求,KUKA机器人在机械设计上采用了模块化的结构,备件的管理和更换都最大程度得到简化。另外,这种设计结构也有利于系统的扩展,KUKA机器人可以简单的在中心手与主臂之间靠增加延长臂的方式来增加机器人的工作半径,机器人的选型以及应用中的设计变更都非常灵活。
针对机器人校轴的过程,KUKA史无前例的采用了一套高精度电子校定零点的仪器EMT,电子校正仪通过电缆与机器人控制器连接在一起,只需要按一下机器人示教器上的操作指令,机器人就会自动寻找到零点的位置,并自动记忆该位置。这样任何人在任何时候校正的结果都是一样的,不会因为零点的丢失或是重新校正后又由于零点校正的偏移而浪费大量的时间重新示教点。
超越传统,前景无限
随着机器人应用的不断推广和深入,不仅会使生产效率大幅提高,更会有效保证产品品质,使许多传统方法无法实现的加工成为可能。未来,焊接机器人的发展趋势邹涛先生认为主要体现在2个方面:一是工业机器人的应用将从单机、单元向系统、网络的方向发展,多机器人的相互协作和集成控制将会更加适应柔性制造的新挑战;二是传感器系统作用日益重要,除已被广泛采用的传统位置、速度等传感器代替以外,视觉、力觉甚至多传感器融合技术都将在未来焊接任务的执行过程中,把焊接机器人的高新技术以及汽车制造工艺的优化引领到更加广阔的应用领域。
获取更多评论