電動(dòng)汽車對(duì)汽車行業(yè)來說是一個(gè)相對(duì)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?duì)柗业墓⿷?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(tái)機(jī)器人采用全自動(dòng)化方式生產(chǎn)出電動(dòng)汽車的核心部件。
【電動(dòng)汽車控制元件的自動(dòng)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(tái)電動(dòng)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(dòng)機(jī)才可利用這種零排放能源進(jìn)行工作并且將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。電動(dòng)汽車正蓬勃發(fā)展，對(duì)汽車工業(yè)而言，這項(xiàng)技術(shù)在原型樣車的生產(chǎn)和研發(fā)方面的經(jīng)驗(yàn)仍不算豐富。因此，電控組件的生產(chǎn)需要合適的電動(dòng)汽車智能生產(chǎn)方案并將其整合到生產(chǎn)流程中。
【庫卡機(jī)器人協(xié)助打造汽車的核心部分】
電動(dòng)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(yùn)用機(jī)器人來完成傳統(tǒng)方式無法實(shí)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(dòng)化的生產(chǎn)方式，不僅要組裝電動(dòng)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(gè)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。
【以高度靈活性為基本條件的自動(dòng)化】
“僅僅將機(jī)器人單元相連接是不夠的”，Dullinger 說道。“這些流程既沒有藍(lán)圖，也沒有進(jìn)行足夠的實(shí)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(duì)自動(dòng)化的所有單個(gè)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(gè)開發(fā)階段，最終的原型總是會(huì)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。”
即使是生產(chǎn)線上的汽車部件也會(huì)發(fā)生變化，對(duì)此需要迅速作出反應(yīng)。這可能也是為什么有些汽車集團(tuán)的技術(shù)總監(jiān)會(huì)親自上門來了解自動(dòng)化情況的原因。“對(duì)我們這種規(guī)模的企業(yè)來說，這很不常見”，SAR 的項(xiàng)目主管 Franz Steinbauer 笑著說道。
【機(jī)器人確保電動(dòng)汽車的準(zhǔn)確裝配】
當(dāng)前生產(chǎn)線配置中，28 臺(tái)機(jī)器人投入使用，其中 11 臺(tái)來自庫卡。它們幾乎負(fù)責(zé)了所有的自動(dòng)化任務(wù)，包括用螺栓擰緊 47 個(gè)單獨(dú)的車輛部件并進(jìn)行粘合、測試，最終將其與汽車相連接。
裝配的各個(gè)步驟一開始聽起來并沒有什么特比之處：比如機(jī)器人將各種電子部件裝入電動(dòng)汽車控制單元的外殼中。它們進(jìn)行清潔和檢查、分類或再加工。其實(shí)，核心部件不僅高度敏感，而且對(duì)電動(dòng)汽車原型成品至關(guān)重要，各個(gè)裝配步驟都需要仔細(xì)并準(zhǔn)確地執(zhí)行。
【在潔凈室中擰緊電動(dòng)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(jī)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(jī)器人將涂抹密封膠。KR CYBERTECH 會(huì)將各種部件裝入外殼中。“即使是微小的電流也會(huì)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。”
其次，機(jī)器人將組件用螺栓連接在一起。“我們總共使用了八個(gè)不同尺寸的 158 個(gè)螺栓”，項(xiàng)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(shí)踐中卻復(fù)雜許多，因?yàn)檫@些螺栓作為散裝物料進(jìn)行交付并且該包裝方式會(huì)使單個(gè)金屬部件之間自動(dòng)產(chǎn)生磨損，所以分料器會(huì)借助壓縮空氣將螺栓與灰塵分離。實(shí)際上，這個(gè)裝配過程是在潔凈室中進(jìn)行的。
【機(jī)器人為電動(dòng)汽車控制單元進(jìn)行密封測試】
“我們在整個(gè)裝配過程中會(huì)采集每個(gè)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(dòng)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(dòng)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(duì)車輛進(jìn)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(tái) KR CYBERTECH 機(jī)器人將完工的電動(dòng)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(yuǎn)不相遇，”SAR 項(xiàng)目主管 Franz Steinbauer 說。“但在這種情況下，我們會(huì)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(dòng)化】
庫卡機(jī)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(dòng)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(huì)作為汽車核心起搏器，為喚醒動(dòng)力準(zhǔn)備就緒。文章來源于庫卡官網(wǎng)