【ZiDongHua 之方案應(yīng)用場收錄關(guān)鍵詞：庫卡  電動汽車   控制元件   自動化生產(chǎn)   機器人  無人駕駛 】
　　
　　庫卡案例 | 電動汽車控制元件的自動化生產(chǎn)
　　
　　電動汽車對汽車行業(yè)來說是一個相對較新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，所以這一領(lǐng)域特別適合另辟蹊徑。為此，來自德國巴伐利亞州丁戈爾芬的供應(yīng)商 SAR 公司開發(fā)了一條完整的電子組件生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線借助庫卡的 11 臺機器人采用全自動化方式生產(chǎn)出電動汽車的核心部件。
　　
　　電動汽車控制元件的自動化生產(chǎn)
　　
　　電控組件看上去很不起眼，尺寸只比鞋盒略大一些，重量僅約 12 千克，然而它卻是每臺電動汽車的核心部分。它作為車輛中的中央控制元件將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。之后，發(fā)動機才可利用這種零排放能源進行工作并且將其轉(zhuǎn)化為動力。電動汽車正蓬勃發(fā)展，對汽車工業(yè)而言，這項技術(shù)在原型樣車的生產(chǎn)和研發(fā)方面的經(jīng)驗仍不算豐富。因此，電控組件的生產(chǎn)需要合適的電動汽車智能生產(chǎn)方案并將其整合到生產(chǎn)流程中。
　　
　　
　　
　　精確裝配：一臺 KR CYBERTECH 將電子內(nèi)部工作元件裝入電動汽車的控制單元中。
　　
　　庫卡機器人協(xié)助打造汽車的核心部分
　　
　　電動汽車電控組件的生產(chǎn)線就像心臟手術(shù)一樣絕非易事。“我們的目標(biāo)是運用機器人來完成傳統(tǒng)方式無法實現(xiàn)的智能解決方案”，SAR 銷售總監(jiān) Georg Dullinger 解釋道。這就意味著需要建立自動化的生產(chǎn)方式，不僅要組裝電動汽車的零件，而且要控制和監(jiān)控所有工藝步驟，涵蓋從標(biāo)記單個零件到擰緊和粘合任務(wù)，再到中間步驟以及最終成品的測試和檢查。
　　
　　
　　在自動裝配好蓋板后，電動汽車的控制單元就完工了。
　　
　　以高度靈活性為基本條件的自動化
　　
　　“僅僅將機器人單元相連接是不夠的”，Dullinger 說道。“這些流程既沒有藍圖，也沒有進行足夠的實踐。” 為此，早在制造商的原型樣車準(zhǔn)備量產(chǎn)之前，SAR 已經(jīng)針對自動化的所有單個步驟開發(fā)出解決方案，還有整體方案的智能化連接。“挑戰(zhàn)在于高度的靈活性：在整個開發(fā)階段，最終的原型總是會發(fā)生變化，只有汽車的安裝尺寸是固定不變的，而內(nèi)部世界卻在不斷重塑。”
　　
　　
　　在 SAR 丁戈爾芬廠試運行期間，采用各種機器人單元進行自動化生產(chǎn)和裝配。
　　
　　即使是生產(chǎn)線上的汽車部件也會發(fā)生變化，對此需要迅速作出反應(yīng)。這可能也是為什么有些汽車集團的技術(shù)總監(jiān)會親自上門來了解自動化情況的原因。“對我們這種規(guī)模的企業(yè)來說，這很不常見”，SAR 的項目主管 Franz Steinbauer 笑著說道。
　　
　　機器人確保電動汽車的準(zhǔn)確裝配
　　
　　當(dāng)前生產(chǎn)線配置中，28 臺機器人投入使用，其中 11 臺來自庫卡。它們幾乎負責(zé)了所有的自動化任務(wù)，包括用螺栓擰緊 47 個單獨的車輛部件并進行粘合、測試，最終將其與汽車相連接。
　　
　　裝配的各個步驟一開始聽起來并沒有什么特比之處：比如機器人將各種電子部件裝入電動汽車控制單元的外殼中。它們進行清潔和檢查、分類或再加工。其實，核心部件不僅高度敏感，而且對電動汽車原型成品至關(guān)重要，各個裝配步驟都需要仔細并準(zhǔn)確地執(zhí)行。
　　
　　在潔凈室中擰緊電動汽車的螺栓
　　
　　在制造過程中首先應(yīng)清潔粘合部位。為此，庫卡的 KR AGILUS 機器人使用等離子噴槍跟蹤這些部位并使用 30,000 ℃的熱電離氣體去除污垢顆粒和其他污染物。然后機器人將涂抹密封膠。KR CYBERTECH 會將各種部件裝入外殼中。“即使是微小的電流也會損壞靈敏性部件”，F(xiàn)ranz Steinbauer 說，“這就是電磁兼容性在此至關(guān)重要的原因。”
 
　　KR AGILUS 使用等離子噴槍清除粘合部位的污垢顆粒。
　　
　　其次，機器人將組件用螺栓連接在一起。“我們總共使用了八個不同尺寸的 158 個螺栓”，項目主管解釋道，“該設(shè)備通過一根軟管每四秒送入一根螺栓。”這聽上去平平無奇，但在實踐中卻復(fù)雜許多，因為這些螺栓作為散裝物料進行交付并且該包裝方式會使單個金屬部件之間自動產(chǎn)生磨損，所以分料器會借助壓縮空氣將螺栓與灰塵分離。實際上，這個裝配過程是在潔凈室中進行的。
 
　　用機器人實現(xiàn)自動化裝配：一臺庫卡機器人將密封膠涂抹在半殼體上。
　　
　　機器人為電動汽車控制單元進行密封測試
　　
　　“我們在整個裝配過程中會采集每個工件所謂的數(shù)據(jù)樹形圖。這就意味著，小到螺栓，大到電動汽車的外殼蓋，我們都可以準(zhǔn)確地跟蹤它們的來源和加工方式。“如果電動汽車駕駛員發(fā)生了事故，我們很快就可以從中找出可能的原因”，銷售總監(jiān) Georg Dullinger 解釋道。
　　
　　期間，不斷對車輛進行反復(fù)的密封性檢查和功能測試，以確保加工的高質(zhì)量。最后一環(huán)特別精彩：一臺 KR CYBERTECH 機器人將完工的電動汽車控制單元從傳送帶上取出并且為其注滿水。“水、電和數(shù)據(jù)處理技術(shù)本應(yīng)永遠不相遇，”SAR 項目主管 Franz Steinbauer 說。“但在這種情況下，我們會在大約 100 秒內(nèi)將這一切聚集在一起，水用于之后步驟的冷卻。”
　　
　　什么程度的自動化？
　　
　　庫卡機器人將控制單元置于高低壓絕緣測試中。這里的交流電最終將流經(jīng)電動汽車“芯線”。然后電子核心部分將加載他們的操作系統(tǒng)。在所有測試均表現(xiàn)良好并且水排空之后，該控制單元才會作為汽車核心起搏器，為喚醒動力準(zhǔn)備就緒。
　　
　　借助 KUKA 機器人制造電動汽車的控制單元。
　　
　　目前工人仍然會參與生產(chǎn)線上的相關(guān)工作，并且在最后會取下電動汽車的控制單元成品。但是，從長遠來看，這個過程步驟也可以實現(xiàn)自動化。“借助無人駕駛運輸系統(tǒng)，我們現(xiàn)在已經(jīng)可以從指定的貨架上取走各種電子部件并將它們帶到站點了”，Georg Dullinger 說道，“該解決方案具有很大的可擴展性并且可進行個性化調(diào)整。”
　　
　　例如，可以建立不同階段的生產(chǎn)線，其中一部分甚至可以讓供應(yīng)商使用。“得益于庫卡機器人，我們可進行任何程度的擴展，直到完成最終的生產(chǎn)”，Dullinger 說道，“我們實施什么程度的自動化完全取決于我們的客戶。”