任務(wù)
復(fù)合陶瓷內(nèi)飾件拋光
隨著用戶對汽車的外觀、設(shè)計和功能等諸方面的期待均不斷提高,汽車飾件的設(shè)計及工藝也隨之不斷創(chuàng)新。為了使用戶能從汽車換檔桿中尋求到“未來科技感”,某豪華汽車的換檔桿背光顯示器采用復(fù)合陶瓷材料,設(shè)計效果極佳。但其表面精加工的難度極高,無法使用傳統(tǒng)設(shè)備完成,制造商們只能尋找新的解決方案。
全球知名的汽車零部件供應(yīng)商德國Oechsler公司接受了復(fù)合材料自動化加工這一挑戰(zhàn),并委托系統(tǒng)集成商Toolcraft公司,針對換檔桿顯示器的陶瓷表面拋光這一關(guān)鍵任務(wù)制定解決方案。Toolcraft隨后又聯(lián)合軟件開發(fā)商Unicam和史陶比爾機器人。
對于復(fù)合陶瓷件,關(guān)鍵在于如何用一個持續(xù)且均勻的力從不同角度對符合人體工程學(xué)的自由曲面的各個部分進行拋光。經(jīng)驗表明,可以通過特制刀具、高精度機器人以及高精準軌跡控制技術(shù)來實現(xiàn)這項工藝。
解決方案
高精度機器人創(chuàng)造可能
新車型即將投產(chǎn),專家團隊要在有限時間內(nèi)開發(fā)一套可行的拋光單元,因此承受著極大壓力。如今在Toolcraft的德國工廠中,可以看到專家們的努力成果。四個相同的機器人單元以三班制運行的方式不間斷進行面板拋光。
各方都投入大量知識技能于這一聯(lián)合項目中,最終建立了獨具特色的一流工藝和設(shè)備。設(shè)備核心是一臺高精度的史陶比爾TX90機器人,配備高速主軸和自動換刀系統(tǒng)來完成拋光工序。
Toolcraft機器人技術(shù)與設(shè)計團隊主管Thomas Wieland解釋了為何認為只有史陶比爾六軸機器人適合整個加工單元:“對于這個項目,我們只考慮市場上精度最高的并且軌跡控制能力最強的機器人。史陶比爾的驅(qū)動技術(shù)非常出色,僅TX90就能滿足我們的需求。為了確保工藝過程盡可能平滑順暢,機器人投入使用前,在史陶比爾工廠進行了高精度的絕對校準。經(jīng)過這些精細化處理,我們最終能達到相當高的絕對精度。”
客戶應(yīng)用
拋光單元全面實現(xiàn)預(yù)期
除了史陶比爾機器人卓越的軌跡精度,Toolcraft內(nèi)部研發(fā)的定制化拋光刀具以及Unicam團隊精準的路徑規(guī)劃,都為產(chǎn)線的卓越性能起到了決定性的貢獻。4臺完全相同的機器人單元負責(zé)9個加工位,可生產(chǎn)8種型號的內(nèi)飾件。
為確保工件得到可靠精確的加工,整條產(chǎn)線還集成刀具長度監(jiān)測系統(tǒng)。一旦刀具達到特定的磨損極限,史陶比爾機器人就會從自動換刀系統(tǒng)內(nèi)拾取新刀具,保證產(chǎn)線高度自主??紤]到工藝第復(fù)雜性和工廠全天候的加工,產(chǎn)線的高度自主至關(guān)重要。
在復(fù)合陶瓷工件自由曲面同步加工的過程中,TX90所施加的力必須完全均勻,以保持始終如一的高品質(zhì)加工標準。而CS8C機器人控制器提供著另一項決定性優(yōu)勢。由于程序復(fù)雜,內(nèi)存需求高,CS8C恰好具備龐大內(nèi)存容量,能確保最佳數(shù)據(jù)流。所以我們可以說,機器人總體機械性能和控制技術(shù)大大推動了項目的成功。
機器人打磨單元的實際效果已遠超出客戶預(yù)期。除了純技術(shù)層面,四家公司之間的緊密合作,以及所有合作參與方為打破公司界線而長期固守承諾同樣不可或缺。如果沒有資源整合,就不可能實現(xiàn)這一全球獨一無二的工業(yè)理念,也無法實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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