汽车工业 成功案例

高科技解决方案的联合开发

客户收益
  • 独具特色、生产效率高
  • 机器人轨迹控制功能强大,抛光效果出色
  • 机器人单元具有高度自主性
  • 机器人控制器内存容量庞大
Stäubli TX90 hsm at Toolcraft
加工过程中为避免残次品,机器人超高精度和卓越的轨迹控制不可或缺
Gear selector
换档杆面板:用于豪华车的创新换档杆

任务

复合陶瓷内饰件抛光

某豪华车型的换档杆发光面板的设计效果极佳。但现有工业技术难以实现其复合陶瓷内饰件定制化的表面精加工,制造商们只能寻找新的解决方案。

作为塑料工业全球领先的跨国企业和知名的汽车零部件供应商,德国Oechsler公司接受了这一挑战,并委托系统集成商Toolcraft公司,针对换档面板陶瓷表面抛光这一关键任务制定解决方案。Toolcraft随后又联合软件开发商Unicam公司和机器人制造商史陶比尔公司。

这四家技术型企业共同为研发一个批量抛光和加工作业的适用技术解决方案而努力。对于符合陶瓷质部件,关键在于如何用一个持续且均匀的力从不同角度对符合人体工程学的自由曲面的各个部分进行抛光。经验表明,可以通过特制刀具、高精度机器人以及高精准轨迹控制技术来实施这项工艺。

 

解决方案

高精度机器人创造可能

新车型即将投产,专家团队要在有限时间内开发一套可行的抛光单元,也因此承受着极大压力。如今在Toolcraft位于德国Georgensgmüd的工厂中,可以看到专家们的努力成果。一段时间以来,四台相同型号的机器人单元以三班制运行的方式不间断进行面板打磨。

各方都投入大量知识技能于这一联合项目中,最终建立了独具特色的一流工艺和设备。设备核心是一台高精度的史陶比尔TX90工业机器人,配备高速主轴和自动换刀系统来完成抛光工序。

Toolcraft机器人技术与设计团队主管Thomas Wieland解释了为何认为只有这台六轴机器人适合整个加工单元:“对于这个项目,我们只考虑市场上精度最高的并且轨迹控制能力最完美的机器人。史陶比尔的驱动技术非常出色,仅TX90就能满足我们的需求。为了确保工艺过程尽可能平滑顺畅,机器人投入使用前,在史陶比尔法国工厂进行了高精度的绝对校准。通过这些精细化工序,我们最终能能达到很高的绝对精度。”

 

客户应用

抛光单元全面实现预期

除了史陶比尔工业机器人卓越的轨迹精度,Toolcraft内部研发的定制化打磨刀具以及Unicam团队精准的路径规划,都为产线的卓越性能作出决定性贡献。4台完全相同的机器人单元负责9个加工位,可生产8种型号的内饰件。

为确保工件得到可靠精确的加工,整条产线还集成了刀具长度监测系统。一旦刀具达到特定的磨损极限,史陶比尔机器人就会在自动换刀系统内拾取新刀具,保证产线高度自主。考虑到工艺复杂性和工厂全天候加工,产线高度自主至关重要。

在陶瓷混合工件自由曲面同步加工过程中,TX90所施加的力必须完全均匀,保证加工始终维持高质量标准。而史陶比尔CS8C机器人控制器提供着另一项决定性优势。由于程序复杂,内存需求高,CS8C恰好具备庞大内存容量,能确保最佳数据流。所以说,机器人总体机械性能和控制技术大大推动项目的成功。 

机器人抛光单元实际上已超出预期。除了纯技术层面,四家公司之间的紧密合作关系,以及所有合作参与方为打破公司界线长期固守承诺同样不可或缺。如果没有资源整合,就不可能实现这一全球独一无二的工业理念,也无法实现批量生产。