精美胎面雕刻

挑战

原型胎自动化雕刻

原型胎面雕刻通常由手工完成。位于德国汉诺威的全球领先轮胎制造商Continental倾向于不同的加工工艺，并采用一项融合大量专业知识的高科技解决方案。在这一创新解决方案中，高精度史陶比尔机器人能够执行热刀雕刻的艰难任务，达到最高精度和重复加工精度，同时具备更快的加工速度。

Continental工程师们致力于设计适用于汽车和卡车的新型轮胎，并进行小批量生产用于测试。原型胎面花纹雕刻的传统工艺完全是由操作者手工完成的，先进行标记，然后利用热线工具切割，这样生产一个原型胎全程大约需要40小时，不但耗费大量时间，而且对操作人员的测量精度要求极高。

因此，Continental 决定采用自动化成型加工工艺。通过密切协作，位于拜罗伊特的系统集成商Preccon Robotics研发出一项革命性的轮胎雕刻解决方案。

解决方案

机器人测量与加工

在复杂精密的 Preccon 生产线上，一台高精度史陶比尔 RX160 工业机器人相当于一件精度极高的量具，负责测量、标记、雕刻、钻孔的胎面加工全过程。得益于卓越的驱动技术和出色的结构刚性，RX160 完美满足这一应用严格的精度要求。

待加工的光头胎夹装在外部第七轴转盘上。机器人控制器不仅控制着夹具上刀具的三维路径，还控制在测量与雕刻环节中第七轴上完全同步旋转的光头胎。为确定刀具切割深度，机器人需要先进行光头胎的轮廓测量。为此，夹具上射出的激光经过陶瓷球校准后再多次投射到旋转胎块。基于这一过程获得的数据，光头胎轮廓会在离线编程系统的CAD模型中生成，自动调整后传输到机器人控制器。

机器人从刀库内抓起加工路径参数化的适用雕刻刀具，通过图像处理系统确定工具中心点 (TCP) 后，开始雕刻工艺。根据夹具内测得的切削力和刀片温度，可实现切割过程控制全自动。操作人员主要负责观察和必要干预。实时数据会呈现在程序监控器上。参数化CAD图形内的刀具支持视觉跟踪和快速评估。

客户应用

重复加工精度和生产力显著提升

加工设备RACE (Robot Accuracy Carving Efficiency) 已投入使用一年多，能达到最高标准的重复加工精度和生产力。设备关联的离线编程系统也具备高水平柔性。史陶比尔机器人目前可实现6批及以上的原型胎同时雕刻。整套设备使用第一年就实现1500单位的总产量。如今产量上升趋势仍在继续。

与以往的半自动化解决方案相比，新设备节省3D编程和起动环节方面50%的时间，节省制造环节15%的时间，包括轮廓测量和自动温度控制。RACE 为缩短轮胎行业发展需求的响应时间做出了重要贡献，此外进一步增强了胎面再加工性能，确保同批次原型胎的所有检测能够在完全相同的加工条件下加以实施。