任務(wù)

復(fù)合陶瓷內(nèi)飾件拋光

隨著用戶對(duì)汽車的外觀、設(shè)計(jì)和功能等諸方面的期待均不斷提高，汽車飾件的設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)化加工這一挑戰(zhàn)，并委托系統(tǒng)集成商Toolcraft公司，針對(duì)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(jī)器人。

對(duì)于復(fù)合陶瓷件，關(guān)鍵在于如何用一個(gè)持續(xù)且均勻的力從不同角度對(duì)符合人體工程學(xué)的自由曲面的各個(gè)部分進(jìn)行拋光。經(jīng)驗(yàn)表明，可以通過特制刀具、高精度機(jī)器人以及高精準(zhǔn)軌跡控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工藝。

解決方案

高精度機(jī)器人創(chuàng)造可能

新車型即將投產(chǎn)，專家團(tuán)隊(duì)要在有限時(shí)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(gè)相同的機(jī)器人單元以三班制運(yùn)行的方式不間斷進(jìn)行面板拋光。

各方都投入大量知識(shí)技能于這一聯(lián)合項(xiàng)目中，最終建立了獨(dú)具特色的一流工藝和設(shè)備。設(shè)備核心是一臺(tái)高精度的史陶比爾TX90機(jī)器人，配備高速主軸和自動(dòng)換刀系統(tǒng)來完成拋光工序。

Toolcraft機(jī)器人技術(shù)與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)主管Thomas Wieland解釋了為何認(rèn)為只有史陶比爾六軸機(jī)器人適合整個(gè)加工單元：“對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我們只考慮市場上精度最高的并且軌跡控制能力最強(qiáng)的機(jī)器人。史陶比爾的驅(qū)動(dòng)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(jī)器人投入使用前，在史陶比爾工廠進(jìn)行了高精度的絕對(duì)校準(zhǔn)。經(jīng)過這些精細(xì)化處理，我們最終能達(dá)到相當(dāng)高的絕對(duì)精度。”

客戶應(yīng)用

拋光單元全面實(shí)現(xiàn)預(yù)期

除了史陶比爾機(jī)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(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)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(xiàn)。4臺(tái)完全相同的機(jī)器人單元負(fù)責(zé)9個(gè)加工位，可生產(chǎn)8種型號(hào)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(dá)到特定的磨損極限，史陶比爾機(jī)器人就會(huì)從自動(dòng)換刀系統(tǒng)內(nèi)拾取新刀具，保證產(chǎn)線高度自主。考慮到工藝第復(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(biāo)準(zhǔn)。而CS8C機(jī)器人控制器提供著另一項(xiàng)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(jī)器人總體機(jī)械性能和控制技術(shù)大大推動(dòng)了項(xiàng)目的成功。

機(jī)器人打磨單元的實(shí)際效果已遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)這一全球獨(dú)一無二的工業(yè)理念，也無法實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。