Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnu robotu pielietojums autobūves nozarē

Piecu asu Iesmidzināšanas formēšanas robotiGalvenais virzītājspēks automobiļu ražošanas precizitātes un efektivitātes pārveidošanai

Automobiļu ražošanas nozarei pārejot uz inteliģentu, vieglu un augstas precizitātes ražošanu, iesmidzināšanas formēšanas process, kas ir kritisks solis automobiļu salonu, virsbūvju un funkcionālo komponentu ražošanā, saskaras ar nepieredzētu pieprasījumu pēc uzlabojumiem. Tradicionālā iesmidzināšanas formēšana, ko nomoka tādas problēmas kā manuāla detaļu noņemšana, nepietiekama pozicionēšanas precizitāte un apgrūtinoša daudzprocesu integrācija, vairs nespēj izpildīt mūsdienu automobiļu stingrās prasības attiecībā uz komponentu konsekvenci, ražošanas cikla laikiem un izmaksu kontroli. piecu asu iesmidzināšanas formēšanas roboti, ar savu daudzdimensionālo elastību, milimetru līmeņa pozicionēšanas precizitāti un augsti integrētajām automatizācijas iespējām, ir kļuvis par galveno iekārtu, lai risinātu automobiļu iesmidzināšanas formēšanas ražošanas sāpju punktus, ievedot automobiļu detaļu ražošanu jaunā efektivitātes, stabilitātes un intelekta ērā.

Pirmkārt, kāpēc pieci-Ass roboti Vai tas ir svarīgi automobiļu ražošanai? — Izvērtējot to pamatvērtības no nozares sāpju punktu viedokļa

Automobiļu ražošanas prasības attiecībā uz iesmidzināšanas formēšanas detaļām jau sen ir pārsniegušas "lējuma" pamatstandartu. Neatkarīgi no tā, vai tie ir iekšējie instrumentu paneļi un durvju paneļu apdare, ārējie bamperi un radiatora režģi, vai blīvējumi un funkcionālie korpusi ap dzinēju, tiem visiem ir jāatbilst trim pamatprasībām: **"augstas precizitātes saskaņošana, virsma bez defektiem un partijas konsekvence"**. Tradicionālo iesmidzināšanas formēšanas ražošanas modeļu ierobežojumi ir kļuvuši par šķēršļiem, kas kavē šo prasību ieviešanu:

Precīzijas sašaurinājums: Manuāla detaļu noņemšana var viegli izraisīt detaļu deformāciju darbības kļūdu dēļ. Vienas ass vai trīs asu roboti aprobežojas ar vienkāršām kustībām uz augšu un uz leju, kā arī uz priekšu un atpakaļ, un nespēj precīzi satvert un pārvietot sarežģītas izliektas detaļas uz vairākām stacijām. Tas rada tādas problēmas kā nevienmērīgas atstarpes un nepareizi izlīdzināti stiprinājumi turpmākās montāžas laikā.

Efektivitātes vājā vieta: Automobiļu ražošanā bieži tiek izmantots "ritma" modelis. Tradicionālais ražošanas process "iesmidzināšanas formēšana - manuāla detaļu noņemšana - kvalitātes pārbaude - pārvietošana" ir sadrumstalots. Vienai iesmidzināšanas formēšanas mašīnai ir nepieciešams viens vai divi darbinieki, un veidņu maiņa aizņem pat 30–60 minūtes, apgrūtinot pielāgošanos ātrgaitas "viena līdz divu detaļu minūtē" ražošanas prasībām.

Izmaksu sašaurinājums: Darbaspēka izmaksas pieaug katru gadu, un manuālās darbības stabilitāti ietekmē tādi faktori kā nogurums un garastāvoklis. Defektu līmenis parasti saglabājas 2–5% robežās, savukārt autobūves nozares prasība attiecībā uz detaļu defektu līmeni ir samazināta līdz zem 0,1%. Tradicionālā modeļa izmaksu kontroles spiediens kļūst arvien izteiktāks.

Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnu roboti, pateicoties koordinētai lineārās kustības vadībai pa X, Y un Z asīm un rotācijas kustībai pa A un B asīm, pārsniedz tradicionālo iekārtu ierobežojumus, nodrošinot 360° nemanāmu satveršanu, pozicionēšanu, montāžu un pārbaudi. To galvenā vērtība ir ne tikai manuālā darba aizstāšana, bet arī automatizācijas un augstas precizitātes integrācija. Šī tehnoloģija uzlabo automobiļu iesmidzināšanas formēšanas detaļu ražošanas precizitāti līdz ±0,02 mm, samazina defektu līmeni līdz zem 0,05% un palielina ražošanas efektivitāti uz vienību par 40%-60%, padarot to par standarta funkciju automobiļu ražotājiem, lai samazinātu izmaksas, palielinātu efektivitāti un uzlabotu galveno konkurētspēju.

Otrkārt, dziļa iespiešanās: piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnu robotu galvenie pielietojuma scenāriji autobūves nozarē

No interjera līdz eksterjeram, no funkcionālajām sastāvdaļām līdz drošības sistēmām, fpiecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas roboti ir dziļi integrēti visā automobiļu iesmidzināšanas formēšanas ražošanas ķēdē. Tā elastīgās kustības iespējas un augstā pielāgošanas pakāpe ļauj tam apmierināt dažādu detaļu ražošanas vajadzības. Tālāk ir sniegta piecu galveno pielietojuma scenāriju analīze:

1. Automobiļu salona detaļas: "Skaistuma sargi" ar precizitāti un virsmas kvalitāti
Automobiļu salona detaļām (piemēram, instrumentu paneļa rāmjiem, durvju paneļu apdarei un viduskonsoles korpusiem) jāatbilst ne tikai stingrām izmēru prasībām, bet arī ārkārtīgi augstiem virsmas apdares standartiem, jābūt skrāpējumu nesaturošām un neiegremdētām. Tradicionālie roboti var viegli saskrāpēt detaļas nepareizu satveršanas leņķu dēļ, tās izvelkot, vai radīt kļūdas turpmākajos metināšanas un ietīšanas procesos neprecīzas pozicionēšanas dēļ pēc izņemšanas no formēšanas.
Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robots izmanto precīzu rotācijas regulēšanu A un B asīs, lai pielāgotu satveršanas leņķi iekšējo detaļu izliektajai virsmai. Apvienojumā ar vakuuma piesūcekņiem vai elastīgiem satvērējiem tas panāk "maigu satveršanu un stabilu pārvietošanu", lai izvairītos no virsmas bojājumiem. Turklāt tā Z ass un rotācijas asu koordinētā kustība ļauj tieši pārvietot formētās iekšējās detaļas uz nākamajām lāzergravēšanas un ādas aptinšanas stacijām, novēršot nepieciešamību pēc sekundāras pozicionēšanas un samazinot procesa pārejas laiku par vairāk nekā 50%. Piemēram, kopuzņēmuma automašīnu ražotājs izmantoja piecu asu robotu instrumentu paneļa rāmju ražošanai, ne tikai saglabājot izmēru pielaides ±0,03 mm robežās, bet arī samazinot virsmas defektu līmeni no 3% līdz 0,08%, ietaupot vairāk nekā 2 miljonus juaņu pārstrādes izmaksās gadā.

2. Automobiļu virsbūves detaļas: sarežģītu konstrukciju "precīzās meistares"
Automobiļu virsbūves detaļas (piemēram, bamperi, radiatora režģi un spoguļu korpusi) bieži vien ir lielas, sarežģītas konstrukcijas, kurām nemanāmi jāintegrējas ar citām virsbūves sastāvdaļām. Tas prasa ārkārtīgi augstu precizitāti satveršanā, apgriešanā un montāžā pēc formēšanas. Piemēram, bamperis integrē vairākus funkcionālus komponentus, piemēram, radara stiprinājumu un miglas luktura kronšteinu. Tradicionālajai ražošanai nepieciešama manuāla atgrūšanas un caurumu pārbaude, kas ir neefektīva un bieži vien netiek veiktas pārbaudes. Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robotu var aprīkot ar vizuālās pārbaudes sistēmu un pneimatiskiem apgriešanas instrumentiem. Detaļu noņemšanas procesā tas automātiski atrod atgrūšanas, izmantojot vizuālo atpazīšanu, un pielāgo apgriešanas leņķi, izmantojot A un B asu rotāciju, panākot integrētu darbību "formēšana - detaļas noņemšana - apgriešana - pārbaude". Robots var precīzi nolaist montāžas caurumus starp bamperi un virsbūvi, izmantojot novietošanas tapas, un izlīdzināt caurumus, nodrošinot precīzu izlīdzināšanu turpmākās montāžas laikā. Pēc tam, kad jauns enerģijas transportlīdzekļu uzņēmums ieviesa piecu asu robotu bamperu ražošanai jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, cikla laiks vienā ražošanas līnijā tika samazināts no 3 minūtēm uz detaļu līdz 1,2 minūtēm uz detaļu, un caurumu neatbilstības līmenis samazinājās no 1,5% līdz 0,05%, ievērojami uzlabojot virsbūves montāžas efektivitāti.

3. Automobiļu blīvējumi: uz detaļām balstīta drošība
Neskatoties uz to kompakto izmēru, automobiļu blīvējumi (piemēram, durvju blīvējumi, motora eļļas blīvējumi un jumta lūkas blīvējumi) ir tieši saistīti ar transportlīdzekļa ūdensnecaurlaidību, putekļu necaurlaidību, skaņas izolāciju un drošības rādītājiem. Tiem ir nepieciešama stingra šķērsgriezuma izmēru precizitāte un saskarnes līdzenums. Tradicionālajā ražošanā blīvējumi pēc formēšanas ir manuāli jāsagriež un jāsavieno, kas griešanas leņķa noviržu dēļ var viegli izraisīt blīvējuma bojājumus.

Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robots ar savu augstas precizitātes rotācijas asi un spēka vadības sistēmu pielāgo griešanas leņķi atbilstoši blīvējuma šķērsgriezuma formai, panākot "tūlītēju griešanu pēc formēšanas" un novēršot komponentu deformācijas atdzišanu un precizitātes ietekmēšanu. Turklāt tā daudzu asu koordinētā kustība ļauj nogrieztos blīvējumus tieši pārvietot uz vulkanizācijas un savienošanas staciju. Spēka vadības sistēma kontrolē savienošanas spiedienu, lai nodrošinātu ciešu savienojumu. Pēc piecu asu robota ieviešanas automobiļu blīvējumu ražotājs uzlaboja blīvējuma sloksnes savienojuma griešanas precizitāti no ±0,1 mm līdz ±0,02 mm, un blīvēšanas veiktspējas testu sekmīgas izpildes rādītājs palielinājās no 92% līdz 99,8%, izvirzot tā produktu kvalifikācijas līmeni nozares priekšgalā.

4. Automobiļu funkcionālie korpusi: "Efektivitātes uzlabotājs", integrējot vairākus procesus
Automobiļu funkcionālie korpusi (piemēram, akumulatoru bloku korpusi, motora kontrollera korpusi un gaisa kondicioniera korpusi) bieži vien ir kompozītmateriālu konstrukcijas, kas apvieno iesmidzināšanas formēšanu un metāla ieliktņus. Ražošanas process ietver vairākus soļus, tostarp ieliktņu ievietošanu, iesmidzināšanas formēšanu, izņemšanu un testēšanu. Tradicionāli ieliktņu ievietošana balstās uz roku darbu, kas var viegli izraisīt pozicionēšanas kļūdas un korpusa bojājumus.
Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robots var vienlaikus satvert vairākus metāla ieliktņus, izmantojot pielāgotu gala efektoru (piemēram, daudzžokļu satvērēju). Izmantojot precīzu pozicionēšanu pa X, Y un Z asīm, tas ievieto veidnes iepriekš iestatītajā pozīcijā, sasniedzot ievietošanas precizitāti ±0,01 mm. Pēc iesmidzināšanas formēšanas robots tieši izņem ieliktni un pārvieto to uz hermētiskuma pārbaudes staciju, automatizējot visu "ieliktņa-iesmidzināšanas-testēšanas" procesu. Pēc piecu asu robotizētās rokas ieviešanas jaunā enerģijas akumulatoru uzņēmumā akumulatoru bloku korpusu ieliktņu defektu līmenis samazinājās no 5% līdz 0,1%, un darbinieku skaits uz ražošanas līniju samazinājās no 8 līdz 2, kā rezultātā darbaspēka izmaksas gadā tika ietaupītas vairāk nekā 3 miljonu juaņu apmērā.

5. Mazas precīzijas automobiļu detaļas: "mikromanipulators", kas paplašina mikromanipulācijas robežas
Mazas precīzas automobiļu detaļas (piemēram, sensoru korpusi, savienotāju tapas un releju korpusi) parasti ir no 5 līdz 20 mm. Tām ir sarežģīta struktūra un tām nepieciešama ārkārtīgi augsta izmēru precizitāte un virsmas kvalitāte, tāpēc tradicionālajām robotizētajām rokām ir grūti tās precīzi satvert un transportēt.

Piecu asu robotizēta roka iesmidzināšanas formēšanas mašīnām apvieno mikro gala efektoru ar augstas izšķirtspējas redzes sistēmu, lai panāktu "precīzu identifikāciju, stabilu satveršanu un precīzu transportēšanu" mazām, precīzijas detaļām. Piemēram, sensoru korpusu ražošanā robots izmanto redzes sistēmu, lai atrastu korpusa mazos pozicionēšanas caurumus, pielāgo korpusa leņķi, izmantojot A ass rotāciju, un precīzi ievieto to pārbaudes stendā. Pēc pārbaudes detaļa tiek transportēta uz iepakošanas staciju, un tai nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās. Pēc piecu asu robota ieviešanas sensoru korpusu ražošanā, automobiļu elektronikas uzņēmums palielināja ražošanas efektivitāti uz vienību no 800 līdz 1500 vienībām dienā, saglabājot dimensiju defektu līmeni zem 0,03%. Tas atbilst automobiļu elektronikas ražošanas prasībām par "augstu precizitāti, mazām partijām un plašu produktu klāstu".

Treškārt, tehniskais uzlabojums: piecu asu iesmidzināšanas formēšanas robotu trīs galvenās priekšrocības automobiļu ražošanā

Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas robotu plaša izmantošana autobūves nozarē izriet no to tehniskā dizaina ciešās atbilstības autobūves ražošanas prasībām. Salīdzinot ar tradicionālajiem robotiem, tie piedāvā ievērojamus sasniegumus trīs galvenajās jomās: kustību elastība, precīza vadība un inteliģenta integrācija.

1. Kustību elastība: daudzdimensionāls pārklājums, pielāgojams sarežģītiem procesiem
Tradicionālie vienas un trīs asu roboti piedāvā tikai lineāru kustību, tāpēc tos ir grūti apstrādāt sarežģītu izliektu virsmu un vairāku staciju pārvietošanas gadījumā. Savukārt piecu asu roboti izmanto "trīs asu lineāras kustības un divu asu rotācijas kustības" kombināciju, lai panāktu patvaļīgu telpisko pielāgošanu. Tas ļauj elastīgi pielāgoties dažādiem uzdevumiem, sākot no lielu buferu apgriešanas un transportēšanas līdz mazu blīvējumu smalkai griešanai. Turklāt tā gala efektorus var ātri nomainīt atkarībā no detaļas veida (piemēram, vakuuma kausi, mehāniskie satvērēji, pneimatiskie instrumenti utt.), un pārslēgšanās laiks ir tikai 5–10 minūtes, kas atbilst "liela jaukta, maza apjoma" automobiļu ražošanas elastīgām ražošanas vajadzībām.

2. Precīza kontrole: pozicionēšana milimetru līmenī nodrošina partiju konsekvenci
Automobiļu ražošanā tiek izvirzītas ārkārtīgi augstas prasības attiecībā uz detaļu partiju atbilstību. Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robots izmanto servomotoru un precīzu lodīšu skrūves piedziņu, kas apvienota ar slēgtas cilpas atgriezeniskās saites sistēmu ar režģa skalu. Tas sasniedz pozicionēšanas precizitāti ±0,02 mm un atkārtojamību ±0,01 mm, nodrošinot, ka katra detaļa ir identiska izmēra un formas ziņā. Turklāt tā spēka vadības sistēma pielāgo satveršanas spēku, pamatojoties uz detaļas materiālu (ar minimālo satveršanas spēku 0,1 N), novēršot detaļas deformāciju, ko izraisa pārmērīgs spēks, un vēl vairāk nodrošinot produkta kvalitātes atbilstību.

3. Inteliģenta integrācija: vairāku sistēmu savienošana pilnīgai procesu automatizācijai
Mūsdienu autobūves nozare ir iegājusi "viedās rūpnīcas" laikmetā. Piecu asu iesmidzināšanas formēšanas mašīnas robots var nemanāmi integrēties ar MES sistēmām, PLC vadības sistēmām un vizuālās pārbaudes sistēmām, izmantojot rūpniecisko Ethernet. Piemēram, MES sistēma var dot ražošanas uzdevumus robotam, kas automātiski attiecīgi pielāgo savus kustības parametrus. Vizuālās pārbaudes sistēma sniedz reāllaika atgriezenisko saiti par komponentu kvalitātes datiem, ļaujot robotam automātiski šķirot bojātās detaļas bojātajā zonā. PLC sistēma koordinē robota kustības ar iesmidzināšanas formēšanas mašīnu un sekojošo apstrādes aprīkojumu, nodrošinot koordinētu darbību visā ražošanas līnijā. Šī viedā integrācijas iespēja padara piecu asu robotu par galveno mezglu viedo autobūves rūpnīcu savstarpējā savienojamībā.

Ceturtkārt, nākotnes tendences: piecu asu iesmidzināšanas formēšanas robotu attīstības virziens automobiļu ražošanā

Automobiļu ražošanas nozarei turpinot virzīties uz elektrifikāciju, intelektu un vieglsvara samazināšanu, piecu asu iesmidzināšanas formēšanas roboti ievadīs arī jaunu tehnoloģisko uzlabojumu kārtu, un tiek prognozētas trīs galvenās attīstības tendences:

1. Precīzāka "AI + Redze" integrācija

Apvienojot mākslīgā intelekta algoritmus ar 3D redzes pārbaudes tehnoloģiju, piecu asu robotiem būs "autonomās mācīšanās" iespējas — analizējot lielu ražošanas datu apjomu, lai automātiski optimizētu satveršanas leņķus, kustības ceļus un spēka kontroles parametrus. 3D redzes sistēmas reāllaikā var identificēt sīkus komponentu defektus (piemēram, iegrimšanas pēdas, kas ir pat 0,01 mm), nodrošinot "tiešsaistes pārbaudi + pielāgošanu reāllaikā", lai vēl vairāk uzlabotu produktu kvalitāti.

2. Efektīvāka sadarbība starp vairākām iekārtām

Lai apmierinātu automobiļu detaļu modulārās ražošanas vajadzības, vairāki piecu asu roboti sadarbosies, izmantojot galvenā-pakārtotā vadību. Piemēram, viens robots var veikt ieliktņu ievietošanu, cits detaļu izņemšanu un apgriešanu, bet vēl cits - pārbaudi un iepakošanu. Šī vairāku mašīnu sadarbība nodrošina paralēlu ražošanu, vēl vairāk uzlabojot ražošanas līnijas efektivitāti par 30–50%.

3. Videi draudzīgāks enerģiju taupošs dizains

Reaģējot uz autobūves nozares oglekļa neitralitātes mērķiem, piecu asu robots izmantos enerģiju taupošus servodzinējus, vieglu alumīnija sakausējuma korpusu un enerģijas atgūšanas sistēmu. Tas samazina enerģijas patēriņu par 20–30 % salīdzinājumā ar tradicionālajiem robotiem, vienlaikus samazinot troksni un vibrāciju darbības laikā, radot videi draudzīgu un inteliģentu ražošanas vidi.

Secinājums: Piecu asu roboti — automobiļu ražošanas modernizācijas galvenais dzinējspēks

No manuālas darbības līdz automatizētai ražošanai, no vienas ass kustības līdz piecu asu sadarbībai, piecu asu robotu izmantošana iesmidzināšanas formēšanas mašīnās ir ne tikai automobiļu ražošanas procesu uzlabojums, bet arī neizbēgama izvēle nozares pārejai uz augstas precizitātes, augstas efektivitātes un augstas inteliģences ražošanu. Ar savu elastīgo kustību, precīzo vadības precizitāti un jaudīgajām integrācijas iespējām tas atrisina daudzas problēmas automobiļu iesmidzināšanas formēšanas detaļu ražošanā, kļūstot par galveno aprīkojumu automašīnu ražotājiem, lai samazinātu izmaksas, palielinātu efektivitāti un uzlabotu produktu konkurētspēju.

Nākotnē, tehnoloģijām turpinot attīstīties, piecu asu iesmidzināšanas formēšanas robotu rokas tiks dziļi integrētas ar mākslīgo intelektu, lietu internetu, lielajiem datiem un citām tehnoloģijām, vēl vairāk veicinot "inteliģentu, elastīgu un videi draudzīgu" automobiļu ražošanas attīstību un piešķirot vēl spēcīgāku impulsu globālās autobūves nozares modernizācijai. Automobiļu ražotājiem piecu asu iesmidzināšanas formēšanas robotu tehnoloģijas agrīna ieviešana būs izšķirošs solis, lai sasniegtu nozares konkurences virsotnes.