应用机器人进行铝合金车身的焊接

当前状况/任务

CARmetal 公司是 AIXAM MEGA 集团旗下供货厂家之一，该公司每天必须完成固定数目的订单。因此，且由于所需产量的上升，该汽车制造商想投资购买一套现代化机器人工作单元。通过高加速能力、精确传送以及持续的可用性，来实现较短的循环时间，方可达到提高生产率的要求。安装机器人的同时也要考虑将来两班次的运行方式，以及所计划将生产率翻倍的因素。

实施措施/解决方案

CARmetal 公司决定使用两台库卡 30L15 型机器人来替代四个人工焊接工位。该机器人按照 MIG 脉冲焊接工艺焊接铝制框架，焊缝长四至十二厘米。以前由其他加工构架安装底盘组件，例如底盘和侧面部件，然后转给机器人，在那里被焊接在一起成为框架。为此，员工将底盘组件放在成品车架上，在那里这些组件被气动压紧装置固定在正确位置上。随后的流程是质量检查及上漆。

一条虚拟线可将机器人工作单元对半分成两个加工部分，KR 30L15 就安放在该虚拟线上。通过的金属卷帘可将这两部分与机器人隔开，每个部分内都有两台旋转倾卸两轴定位器（DKP）。在各部分内，每台机器人为搁放在各自所属的 DKP 上的材料进行焊接。由此，可以在两台机器人在 DKP 的焊接框架的同时，由人工为 DKP 进行上料以及卸料。

由于 KR 30L15 各装备有六根轴、每个 DKP 带有两根轴用于旋转和倾卸，且每台机器人操控两台 DKP ，因此机器人控制系统必须能精确协调十根轴的运动，同时在狭窄空间内要避免机器人之间发生碰撞。更进一步地，机器人控制系统向焊接控制系统输送相应的号，再由后者通过电流强度及气体输送量调控焊接流程。

系统部件/合同范围

●两台库卡机器人 KR 30L15

●两个以 PC 为基础的库卡机器人控制系统，包括了带有熟悉的视窗操作界面的控制面板

●带有 RobCAD 软件的模拟系统，以测试全部车身各点的可接近性。这套系统同时也可用于测试带有焊炬机器人机械手在狭窄空间内的运动过程。另外， RobCAD 还可模拟机器人与 DKP（旋转、倾定位器）的旋转轴和倾卸轴之间的协同关系。

●机器人编程

●投入运行

结果/成效

●循环时间短

设计机器人工作单元时首要考虑的就是做到循环时间要极短。机器人通过高加速值来达到所要求的快节拍。

●质量更好

机器人通过其精密工作保证高焊接质量。此外，高质量也归功于机器人够及范围广，从而能达至所有工作点这一特性。

●可用性高

因机器人工作单元设计的原因，在出现故障时无法以人工替代操作，因此机器人的可用性极为重要。因此，库卡机器人公司在德国与著名企业例如奥迪、戴姆勒克莱斯勒及大众合作，共建彼此互信合作关系的稳定基础。

●回报迅速

由于预期改建能带来生产率的明显上升， CARmetal 预计机器人构架的回报期会非常迅速。

●更多安全性

只有 KR 30L15 之间安装的传感器发出信号，提示机器人稳定保持在其节省空间的停车位时，方允许打开机器人工作单元两个加工区之间的安全卷帘