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工業機器人

[成功案例] 汽車工業 | 精美胎面機器人自動雕刻

  2019年04月10日  

  原型胎的胎面雕刻通常完全由手工完成。而輪胎行業巨頭 Continental 大陸集團并未采用傳統工藝,而是使用了高精度的史陶比爾機器人完成熱刀雕刻這一艱巨任務。史陶比爾機器人具有高精度、高重復定位精度和無與倫比的加工速度,完美適用于該融合大量專業知識的高科技解決方案。

  挑戰

  原型胎自動化雕刻

  在德國漢諾威,Continental 大陸公司的工程師們致力于開發適用于汽車和卡車的新型輪胎,并進行小批量生產用于試制。原型胎面花紋雕刻的傳統工藝是由操作者手工完成,需要先進行花紋標記,然后利用熱線工具切割。手工制作一個原型胎全程大約需要40小時,不僅非常耗時,而且對操作人員的測量精度要求極高。

  胎面輪廓的雕刻需要極高精確度,誤差不超過 0.2mm,且光滑輪胎的表面大小不一,外形尺寸也不盡相同,這使得雕刻工作更加困難。因此, Continental 決定采用自動化成型加工工藝。

  解決方案

  機器人測量與加工

  通過密切協作,Continental 大陸公司與來自德國拜羅伊特的系統集成商 Preccon Robotics 共同研發出一項革命性的機器人輪胎雕刻解決方案。在該方案中,一臺高精度史陶比爾 RX160 六軸機器人負責測量、標記、雕刻、鉆孔的胎面加工全過程。得益于卓越的驅動技術和出色的結構剛性,RX160 完美滿足嚴格的精度要求。

  系統設有外部軸轉盤,待加工的原型胎夾安裝在外部第七軸轉盤上。機器人控制器不僅控制著夾持刀具的三維路徑,而且同步控制外部軸的轉動,使得測量與雕刻過程中輪胎的轉速與機器人完全同步。此外,為了確定刀具切割深度,機器人需要先進行輪胎的輪廓測量。RX160 機器人夾持激光器,經過陶瓷球校準后再多次投射到旋轉胎塊。基于測量到的數據,胎輪廓會根據胎面的款型在離線編程系統中自動配飾 CAD 模型,然后傳輸到機器人控制器中。

  隨后,史陶比爾機器人從刀庫內選擇適宜的雕刻刀具,通過圖像處理系統確定工具中心點 (TCP)后,開始進行雕刻。根據夾具內測得的切削力和刀片溫度,可實現切割過程控制全自動。實時數據會呈現在程序監控器上。參數化 CAD 圖形內的刀具支持視覺跟蹤和快速評估。操作人員只需在旁監測,僅在必要時進行干預。

  客戶應用

  顯著提升加工精度和生產效率

  這套創新的機器人輪胎雕刻系統已投入使用一年多,能達到最高標準的重復加工精度和生產效率。設備關聯的離線編程系統亦可確保高度的生產柔性。史陶比爾機器人目前可實現6種以上不同型號的原型胎同時雕刻。

  與之前的半自動化解決方案相比,機器人自動化系統節省3D編程和起動環節方面50%的時間,節省制造環節15%的時間,包括輪廓測量和自動溫度控制。該系統為縮短輪胎行業發展需求的響應時間做出了重要貢獻,此外進一步增強了胎面再加工性能,確保同批次原型胎的所有檢測能夠在完全相同的加工條件下加以實施。

  客戶收益

  生產力大幅提高

  有效提升胎面輪廓重復加工精度

  快速適應不同類型輪胎

  離線編程,增強生產柔性

  史陶比爾機器人將攜更多汽車及金屬加工解決方案亮相4月15-20日在北京·中國國際展覽中心(新館)舉辦的中國國際機床展覽會(CIMT2019),誠邀您蒞臨E1館A482號展位。

標簽:史陶比爾我要反饋
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