机器人助力汽车配件自动化组装

德国著名铸造商NEUE HALBERG―GUSS公司，是欧洲汽车配件市场的技术先锋，开发并生产工业铸铁发动机的气缸曲轴箱、气缸盖和铸造曲轴，其产品应用范围已从普通轿车的轻型3气缸缸体扩展到商用车辆的大排量V8发动机部件，其他产品包括球墨铸铁轴承圈和铝制轴承座。该公司有2250名员工在位于Saarbrticken和Leipzig的两家工厂工作，主要客户何大众、戴姆勒、宝马、奥迪、曼恩、斯堪尼亚和依维柯等著名的轿车和商用车辆制造商。

NEUE HALBERG-GUSS的Saarbriicken工厂需要为曲轴箱零件的总装配寻求一项自动化解决方案，决定在一个系统中大量使用机器人。最终，由机器人和系统制造商德国KUKA公司提供的25台机器人，共同组成一个配合默契的“管弦乐团”，相互协作，助力NEUE HALBERG-GUSS曲轴箱核心组件完成全自动化组装。

满足多元化需求

“作为一个具有丰富经验和专业知识的开发合作伙伴，我们从产品概念、生产准备阶段到量产阶段都紧密伴随我们的客户，以这种能够实现完全自动化组装的方式来进行核心组件设计，这就带来了一个特别的挑战。”NEUEHALBERG-GUSS项目经理PeterKoch解释说。

在这里，以机器人为基础的自动化技术提供了灵活性、生产效率和质量方面的最佳解决方案。组装曲轴箱核心组件过程中，最多使用了三种不同型号的机器人。而这些机器人都必须完美适用于特殊的铸造环境，而且也要符合空间节约和紧凑型理念。得益于拥有全系列机器人产品，无论是多种复合的工作步骤，还是个体机器人的交互应用，KUKA公司都能够为客户提供最优的解决方案。

NEUE HALBERG-GUSS公司选择的KUKA机器人型号主要是KR QUANTEC系列的KR 300 R2500 ultra F、KRAGILUS小型机器人系列和KR 5 arc型机器人。QUANTEC ultra系列机器人以高额负载能力、最大效能和最具流线型的设计而著称，其最理想的应用领域是沉重工件处理和高精度机加工。在铸造设计方面，该系列机器人拥有一个耐酸碱、抗冲击以及抗腐蚀的铸造腕关节，同时也防灰尘，能够短时间经受180℃高温考验。凭借优异的精度、灵活性和速度，KR5 arc机器人和KRAGILUS机器人在组装线上同样表现突出，小型机器人部分的多种变体和低有效负荷范围的特点，使它们非常适合应用在狭小空间的安装工序，符合紧凑集成理念。

组装线上的精彩协奏

组装线上的第一台机器人是KR QUANTEC铸造版机器人。机器人从制芯机中取出全套的砂芯组件，然后将它们放到1号和2号转台上。这些转台随后旋转180度到较小的KR 5arc机器人面前进行组装和去除毛刺。当两个转台都转回原位时，另外3台KR QUANTEC系列的KUKA机器人拾起每个砂芯并将它们放在3号转台上，以便进行下一步的部件装配。再次旋转180度后，另两台KR 300型机器人将完全组装好的整个组件放置好。下一个机器人取走组件并将其移至固定的螺栓紧固站下面。螺栓拧紧后，六轴机器人将组件放在4号转台上，接着旋转将完全组装好的组件送至清洗室进行清洗并沥干，这里由2台KR300型机器人同时负责。清洗完的组件再次被放至转台上旋转90度，送至人工检查站，等工人检查核准后，总装配的最后一个机器人拾起组件并将其放到一个带有8个格子的货架上。待货架上摆满清洗过的湿组件后，货架被送至烘干炉，最后摆放在高货架仓库中的成品区相应的位置。

经合计，总共有12台KR300R 2500 ultra F、11台KR 5 arc和2台KR 6 R900型六轴机器人参与工作。此外，Saarbriicken工厂也使用这些机器人进行组件的卸载、去除毛刺、组装和清洗。

应用成效显著

基于上述机器人的自动化作业系统，Saarbriicken工厂的生产率和质量提高了50%。如今，每套机器人“管弦乐队”组装系统每班能组装约400套核心组件，同时生产成本显著降低。应用机器人的自动化解决方案，也使该工厂的曲轴箱组件装配工艺能够保持一贯的高质量。此外，该系统可以在无需更换夹具的情况下组装两种不同型号的组件，改动特定的程序是唯一的要求。

据Koch介绍，NEUEHALBERG-GUSS公司及其员工对该自动化解决方案非常满意。“得益于良好的使用体验，我们正在筹划建设使用11台KUKA机器人的小型化组合系统。”他对公司未来发展计划做了进一步展望。