重载机器人在安装汽车前后轴工作上的应用

由于重载机器人及其整套抓具可以简单而迅速地按产品要求进行调整，德国宝马汽车公司用高荷载曲臂机器人安装汽车前后轴总成。 Kuka公司的另外三台重载机器人进入了位于德国雷根斯堡的宝马汽车厂。这辆三驾马车安装1系列和3系列的整套前后轴，而且还可把未用螺钉固定的松散组件保持在指定的位置上。除此之外，机器人及其整套抓具可以简单而迅速地按变化了的产品要求进行调整。四台负荷能力达150kg的2000代Kuka机器人对车门的操作进行优化。它们是提升台的接班人。 机器人抓取检验后的前轴 宝马汽车股份公司在其雷根斯堡汽车厂生产3系列汽车，车型种类有高级小轿车、跑车、敞篷轿车、全轮驱动以及M3和根据个性定制的汽车，自2004年6月以来也生产1系列的各种车型。早自1999年以来，宝马汽车公司就开始使用KR 500型重载机器人，这种机器人是奥格斯堡制造厂家生产的，荷载能力500kg。这些机器人用于外倾调整设备。3台新型重载机器人(一台KR 500和两台KR 360)于2003年8月开始使用。这些机器人安装在1系列生产线上，并用于与此相联系的工厂改建上。 图1 机器人将已经组装好和检验完毕的前桥从组装系统上放到一个总成台架上 KR 500型机器人(图1)从组装系统拿起全部组装好并经过检验的前轴，将其置于组装机组支架(MAT)上。前轴在组装支架上组装成传动系统，汽车制造厂在其总装中心将其与相匹配的汽车进行组装。 不管客户订购的是何种配置，机器人的组合抓具适用于1系列和3系列全部车型的前后轴。此外，机器人还能满足宝马公司的要求，把在操作过程中仍处于活动状态的轴部件，如减振支柱和前轴稳定器保持在指定的位置上。这样，六轴机器人就可以把所有需要用螺钉固定的部件精确地定位在组装支架MAT上。 机器人的控制装置与车间的计算机编程控制装置连接，车间的计算机经过接口与总装设备的主计算机进行通信。主计算机通知曲臂机器人，需要的是哪种车型的轴，机器人应采用哪一套运行程序把这些轴放在组装支架MAT上。 具有提升台功能的重载机器人 两台KR 360型重载机器人（图2)操作1系列和3系列的后轴。同时，机器人接替了提升台的功能。第一台KR 360型机器人将后轴从组装系统上拿起来，在储存器里将其放在组合工件支架上，存储器将后轴组装从组装支架MAT上分开，因而宝马即可连续为汽车总装供应后轴；第二台机器人从存储器上卸货，把后轴放到组装支架MAT上，为此需要放置位置的精确定位，像前轴一样，这由一台Perceptron测量系统负责测算。 图2 两套KR360型重型机器人正在搬运汽车的后桥，执行轮毂组装站的功能 为了使KR360在其任务方面处于最佳位置，因而机器人被置于1.5米高的底座上(图3)。到取货点和交货点的正确距离是在安装调试之前利用计算机支持的多面方法进行模拟和测算的。 图3 机器人从1.5 m高的平台上完成它们的任务 由于抓具的特殊性，机器人可以对雷根斯堡汽车厂里所有的汽车轴进行操作，也就是说，除了主系列车型的车轴之外，也可以对全轮驱动车型和M3车型的轴进行操作。由于机器人的控制装置是把抓具作为第七根轴运动的，因而除此之外，KR 360型机器人还能够将小轿车的车轴保持在轮毂上。 宝马公司还把Kuka机器人用于1系列和3系列车门的自动操作上。四台2000系列成对工作的KR 150型机器人装备了400 mm的延长臂，取代了相同数目的提升台及其所属的交货机械装置。在这两对机器人内部，各有一台KR 150分配到前车门和后车门。当带有空运输箱的电动空中吊车在提升台上停车时，机器人即开始其运行过程。相关的机器人在转动其抓具的同时，沉降到吊货装置里，从电动空中吊车中升起，将其放置于较低的一层，以备装货。两位工作人员把从相应车身上卸下的车门从两侧装进吊车。尔后机器人运动吊货装置返回到较高一层，将其再交给电动空中吊车。由于机器人重复精度极高，可以避免车门和电动高架吊车受损伤，而由于其可自由编程，因而该装置具有很高的灵活性。 机器人内置紧急停车系统 提升台已不能代表当前的技术水平，由于将提升台更换为机器人，因而可使用性也提高到了宝马公司所要求的数值上。此外，采用标准产品的机器人，过程也得到了优化。最后，汽车制造商也从一体化内置的紧急停车中得到了好处。只要某台KR 150出现故障，另一对机器人便接管另一对机器人的任务。一旦需要这样做，使用人员便可缩短备用机器人对的节拍时间。 这就是说，他可以短时间内把机器人的功率提高到100%，这样可把机器人按照电动高架吊车的工作周期进行调整。