新能源汽車前景
中國新能源汽車產業逐步克服疫情、全球供應鏈危機等不利影響,逆勢上揚。進入2022年,新能源汽車繼續高速發展,呈現出市場規模、發展質量雙提升的良好發展局面。
據統計,5月份新能源汽車生產46.6萬輛,同比增長113.9%,銷售44.7萬輛,同比增長105.2%。其中,純電動汽車生產36.4萬輛,同比增長100.1%,銷售34.7萬輛,同比增長93.9%。按照國家規劃的發展愿景,2025年新能源汽車銷量有望突破500萬,屆時新能源汽車保有量將在2000萬左右。
隨著新能源汽車行業的高速發展,直接或間接帶動了新能源汽車廠商和配套企業生產制造智能化的剛性需求。從搬運、焊接、裝配、加工、噴涂,到視覺檢測,顯示屏測試,以及ADAS測試等多個生產智造環節,協作機器人正逐步扮演起了不可或缺的重要角色。
看優傲機器人是如何助力Stellantis組裝新款FIAT 500電動汽車的?
一、背景介紹
Stellantis N.V.是一家位于荷蘭的跨國汽車制造商,由PSA和菲亞特克萊斯勒汽車集團合并創立而成。Stellantis在其位于意大利都靈的Mirafiori工廠安裝了11臺優傲協作機器人,旨在用于最新款的FIAT 500電動汽車,從而自動化地完成一系列復雜的裝配線操作和質量控制任務。為Mirafiori工廠開發的協作應用為操作精度和質量等方面帶來了絕佳的收益,同時還為此前的一系列手工操作任務提供了更優的人體工程學。
二、挑戰
在FIAT 500電動汽車生產線上,一部分的裝配過程和質量控制需要引入特定自動化技術,以確保質量和可重復性能夠滿足產品標準要求。此外,鑒于工人平均年齡偏高,人體工學健康問題也格外牽動人心。
三、解決方案
幾年前,Stellantis決定攜手優傲協作機器人。對公司而言,優傲技術一直是先進人機界面的保證,無論是生產過程還是產品,都與集團質量要求完美匹配。協作自動化將操作員從機械重復和繁重的手工任務中解放出來,使他們能夠參與附加值更高的過程。
現在,11臺優傲協作機器人可自動執行以下應用:
1、在車門上粘貼防水襯墊(2臺UR10e協作機器人并行作業)
2、定位軟頂(啟動底漆軌道和目視檢查,確保周邊膠帶正確擠出)(1臺UR10e)
3、檢查軟頂框架尺寸(1臺UR10e)
4、在行李箱框架上,采用盲孔鉚釘壓裝方式鉚接后行李箱蓋(1臺UR10e)
5、安裝發動機罩(1臺UR10)
6、擰緊后側門鉸鏈(1臺UR10)
7、安裝擋泥板(2臺UR5和2臺UR10協作機器人)
Mirafiori工廠逐步引進優傲協作機器人,以便操作員能夠充分了解自動化過程的工作原理。“首先,我們決定在公司餐廳引入優傲協作機器人,在午休時間為員工分發水杯,”Mirafiori工廠經理Luigi Barbieri解釋說,“這讓生產線工人有機會切身感受協作機器人的安全性和協作性,避免對后續應用安全性產生任何擔憂。”初步試驗成功之后,優傲協作機器人就投入到500電動汽車生產線上的一系列應用中:
1、在車門上粘貼防水襯墊
兩臺UR10e協作機器人在車門裝配線上并行操作。視覺系統記錄車門到達并激活協作機器人,協作機器人使用與腕關節相連的輥輪對織物施加恒定壓力,將其粘貼在車門上。該應用特別具有挑戰性,協作機器人需在狹小空間內遵循復雜路徑,避開車門的插銷突出,并確保襯墊完全密封,以防止滲水。協作機器人以毫米級精度作業,確保可重復性達到 +/- 0.05 mm。
“優傲協作機器人顯著改善了該應用的人體工學,”人體工學專家Giuseppe Guidone解釋說,“襯里粘貼要求操作員使用測力輥施加恒定壓力,從長遠來看,這項工作可能會損壞手臂關節并導致骨骼肌系統疾病。因此,協作機器人具有兩大優勢:極高的操作精度和卓越的質量,并能改進人體工學并改善操作員的健康狀況。”
2、組裝軟頂
兩臺UR10e協作機器人在FIAT 500敞篷車軟頂裝配線上運行。第一臺協作機器人執行兩種不同操作;UR10e使用由特殊拾取裝置支撐的墊子清潔并準備底漆軌道,隨后在軌道上涂抹粘合劑,以便將軟頂固定到框架上。第二種操作是質量控制,其中,視覺系統檢查膠帶的幾何形狀連貫性和尺寸。
第二臺協作機器人與擬人機器人協同作業。軟頂組裝完畢后將在特殊支架上打開,然后由機器人拾起。此時,第二臺UR協作機器人(通過視覺系統)檢查軟頂框架的尺寸,以確保尺寸符合要求。確定符合要求之后,擬人機器人從生產線上移走軟頂。
該應用提供了多項生產力和質量優勢。協作機器人確保粘合劑擠出正確,并檢查軟頂框架尺寸。
3、鉚接后行李箱蓋
在FIAT 500電動敞篷車的車門裝配線上,UR10e協作機器人配置為壓裝10支盲孔熱鉚鉚釘,這些鉚釘將行李箱鉸鏈加強件固定到行李箱框架上。操作員在工位上加載后行李箱蓋框架和鉸鏈加強件,然后讓協作機器人定位并壓裝鉚釘。
該應用提高了生產力并提供人體工學優勢。同時,持續監控工作站的輸入和輸出參數,有助于提高過程質量并確保一致性。
4、安裝發動機罩
在該應用中,車身到達工位時,已安裝的發動機罩處于關閉位置,鉸鏈螺釘由上一工位的操作員插入。確定發動機罩的幾何形狀之后,協作機器人(UR10)就會移動到位并將4顆螺釘擰緊至正確扭矩。該應用的主要優勢是質量高、效率高且符合人體工學,因為發動機罩以關閉狀態到達工位,很難正確擰緊。由于需擰緊的鉸鏈螺釘不可見,操作員很容易遺漏或錯誤擰緊。協作機器人還改善了操作中的人體工學,使操作員不再處于不舒服或尷尬的工作位置。
5、擰緊額外車門鉸鏈
對于具有額外后側門的FIAT 500車型,需要能夠執行復雜擰緊循環的自動化應用。在已安裝協作機器人的先進自動化工具的幫助下,車門在車身上正確定位。然后,協作機器人從行李箱后部執行擰緊操作。
協作機器人滿足兩個不同的過程要求:使操作員不必以尷尬的姿勢擰緊鉸鏈,因為他們無法清楚看到車內位置;還可防止因擰緊工具(操作扭矩為75 Nm)反彈而撞擊操作員手臂。
6、安裝擋泥板
在鈑金生產線上的這個工位上,車架到達時,左右擋泥板已經就位。兩臺UR5和兩臺UR10協作機器人安裝于一個平臺,該平臺在z軸方向上低于車身。平臺兩翼關閉,以確定幾何形狀,并啟動擰緊固定擋泥板的24顆螺釘。4臺協作機器人均配備帶扭矩控制的自動螺釘槍。
該應用具有多項優勢。協作自動化確保操作員能夠受益于人體工學優勢(無需再在車身下方工作)。螺釘采用扭矩擰緊方式,可消除鈑金件上的拉應力。此外,還縮短了循環時間,提高了整個工位的生產力。
“幾年前,我們決定采用優傲協作機器人。對我們而言,優傲技術就是先進人機界面的保證,無論是生產過程還是產品,都與集團質量要求完美匹配。”
——STELLANTIS制造總工程師負責人
(來源:丹麥優傲機器人)