Примена на роботи за лиење со пет оски во автомобилската област

Пет-оска Роботи за лиење со вбризгувањеОсновна движечка сила за преобликување на автомобилското производство: прецизност и ефикасност

Како што автомобилската индустрија се трансформира кон интелигентно, лесно и високопрецизно производство, процесот на лиење со вбризгување, клучен чекор во производството на ентериери, екстериери и функционални компоненти на автомобили, се соочува со невидена побарувачка за надградби. Традиционалното лиење со вбризгување, кое се соочува со проблеми како рачно отстранување на делови, недоволна точност на позиционирање и гломазна интеграција на повеќе процеси, повеќе не е во можност да ги задоволи строгите барања на современите автомобили за конзистентност на компонентите, време на производствен циклус и контрола на трошоците. Појавата на роботи со пет оски за лиење со вбризгување, со нивната повеќедимензионална флексибилност, точност на позиционирање на милиметарско ниво и високо интегрирани можности за автоматизација, станаа клучен дел од опремата за справување со болните точки на производството на лиење со вбризгување во автомобили, воведувајќи го производството на автомобилски делови во нова ера на ефикасност, стабилност и интелигенција.

Прво, зошто се пет-Окси роботи Од суштинско значење за автомобилското производство? — Испитување на нивната основна вредност од перспектива на проблемите во индустријата

Барањата на автомобилското производство за делови лиени со вбризгување одамна го надминаа основниот стандард на „лиење“. Без разлика дали станува збор за внатрешни инструменти и украсни делови на вратите, надворешни браници и решетки или заптивки и функционални куќишта околу моторот, сите тие мора да ги исполнат трите основни барања за **„високо прецизно усогласување, површина без дефекти и конзистентност на сериите“**. Ограничувањата на традиционалните модели за производство со вбризгување станаа тесни грла што го попречуваат спроведувањето на овие барања:

Прецизно тесно грло: Рачното отстранување на делови лесно може да доведе до деформација на деловите поради оперативни грешки. Еднооските или триоските роботи се ограничени на едноставни движења нагоре-надолу и напред-назад и не се во можност прецизно да ги фатат и префрлат сложените закривени делови на повеќе станици. Ова води до проблеми како што се нерамни празнини и неправилно порамнети сврзувачки елементи за време на последователното склопување.

Тесно грло на ефикасност: Автомобилското производство често прифаќа „ритмички“ модел. Традиционалниот процес на производство на „лиење со вбризгување - рачно отстранување на делови - проверка на квалитетот - пренос“ е фрагментиран. Една машина за лиење со вбризгување бара еден или двајца работници, а промената на калапот трае и до 30-60 минути, што го отежнува прилагодувањето кон барањата за производство со голема брзина од „едно до две парчиња во минута“.

Тесно грло на трошоците: Трошоците за работна сила растат од година во година, а стабилноста на рачното работење е под влијание на фактори како што се заморот и расположението. Стапката на дефекти обично останува на 2%-5%, додека барањето за стапка на дефекти на компонентите во автомобилската индустрија е намалено на под 0,1%. Притисокот за контрола на трошоците на традиционалниот модел станува сè поизразен.

Роботите со пет оски за лиење со вбризгување, преку координирана контрола на линеарното движење по должината на оските X, Y и Z и ротационото движење по должината на оските A и B, ги надминуваат ограничувањата на традиционалната опрема, овозможувајќи беспрекорно зафаќање, позиционирање, склопување и инспекција од 360°. Нивната основна вредност лежи не само во замената на рачниот труд, туку и во интеграцијата на автоматизацијата и високата прецизност. Оваа технологија ја подобрува точноста на производството на делови лиени со вбризгување во автомобилската индустрија на ±0,02 mm, ги намалува стапките на дефекти под 0,05% и ја зголемува ефикасноста на производството по единица за 40%-60%, што ја прави стандардна карактеристика за производителите на автомобили за намалување на трошоците, зголемување на ефикасноста и подобрување на основната конкурентност.

Второ, длабока пенетрација: основни сценарија за примена на роботи за лиење со пет оски во автомобилската индустрија

Од ентериер до екстериер, од функционални компоненти до безбедносни системи, фроботи за машина за лиење со вбризгување со пет оски се длабоко интегрирани во целиот синџир на производство на лиење со вбризгување во автомобили. Неговите флексибилни можности за движење и високиот степен на прилагодување му овозможуваат да ги задоволи производствените потреби на различни делови. Следново е анализа на пет основни сценарија за примена:

1. Делови за ентериер на автомобили: „Чувари на убавината“ со прецизност и квалитет на површината
Деловите од ентериерот на автомобилите (како што се рамките на инструмент таблата, лајсните на панелите на вратите и куќиштата на централната конзола) не само што мора да ги исполнуваат строгите димензионални барања, туку и да бараат екстремно високи стандарди за завршна обработка на површината, заштита од гребење и тонење. Традиционалните роботи лесно можат да ги изгребат деловите поради неправилни агли на зафаќање при вадење на деловите или да предизвикаат грешки во последователните процеси на заварување и завиткување поради неточно позиционирање по расклопувањето.
Роботот за машина за лиење со пет оски користи прецизно ротационо прилагодување на оските A и B за да го прилагоди аголот на зафаќање на закривената површина на внатрешните делови. Во комбинација со вакуумски чаши за вшмукување или флексибилни држачи, тој постигнува „нежно зафаќање и стабилен пренос“ за да се избегне оштетување на површината. Понатаму, координираното движење на неговата Z-оска и ротационите оски овозможува директен пренос на обликуваните внатрешни делови до последователните станици за ласерско гравирање и завиткување кожа, елиминирајќи ја потребата од секундарно позиционирање и намалувајќи го времето на транзиција на процесот за над 50%. На пример, производител на автомобили со заедничко вложување користел робот со пет оски за производство на рамки на инструмент таблата, не само што одржувајќи димензионални толеранции во рамките на ±0,03 mm, туку и намалувајќи ги стапките на површински дефекти од 3% на 0,08%, заштедувајќи над 2 милиони јуани трошоци за преработка годишно.

2. Делови за надворешност на автомобили: „Мајстори на прецизност“ на сложени структури
Надворешните делови на автомобилот (како што се браниците, решетките и куќиштата на ретровизорите) често се големи, сложени структури кои мора беспрекорно да се интегрираат со другите компоненти на каросеријата. Ова бара исклучително висока прецизност при фаќањето, средувањето и склопувањето по калапењето. На пример, браникот интегрира повеќе функционални компоненти, како што се држач за радар и држач за светла за магла. Традиционалното производство бара рачно средување на брусниците и проверка на дупките, што е неефикасно и склоно кон пропуштени инспекции. Роботот за машина за лиење со пет оски може да биде опремен со систем за визуелна инспекција и пневматски алатки за средување. За време на процесот на отстранување на делови, тој автоматски ги лоцира брусниците користејќи визуелно препознавање и го прилагодува аголот на средување користејќи ја ротацијата на оските A и B, постигнувајќи интегрирана операција „калапење - отстранување на дел - средување - проверка“. За дупките за монтирање помеѓу браникот и каросеријата, роботот може прецизно да се спушти преку Z-оската и, користејќи иглички за лоцирање, да ги усогласи дупките, обезбедувајќи точно усогласување за време на последователното склопување. Откако компанија за нови енергетски возила воведе робот со пет оски за производство на браници за нови енергетски возила, времето на циклусот на една производствена линија беше намалено од 3 минути по дел на 1,2 минути по дел, а стапката на несовпаѓање на дупките се намали од 1,5% на 0,05%, значително подобрувајќи ја ефикасноста на склопувањето на каросеријата.

3. Автомобилски дихтунзи: Безбедност водена од детали
И покрај нивната компактна големина, автомобилските дихтунзи (како што се дихтунзите на вратите, дихтунзите за моторното масло и дихтунзите на подвижниот покрив) се директно поврзани со водоотпорноста, отпорноста на прашина, звучната изолација и безбедносните перформанси на возилото. Тие бараат строга димензионална точност на попречниот пресек и рамност на интерфејсот. Во традиционалното производство, дихтунзите бараат рачно сечење и спојување на споевите по леењето, што лесно може да доведе до дефект на заптивката поради отстапувања во аголот на сечење.

Роботот со пет оски за машина за лиење со вбризгување, со својата високопрецизна ротациона оска и систем за контрола на силата, го прилагодува аголот на сечење според обликот на попречниот пресек на заптивката, постигнувајќи „непосредно сечење по лиењето“ и спречувајќи ладење на деформацијата на компонентите и влијание врз прецизноста. Понатаму, неговото координирано движење низ повеќе оски овозможува скратените заптивки директно да се пренесат во станицата за вулканизација и спојување. Системот за контрола на силата го контролира притисокот на спојување за да се обезбеди цврсто прилепување. По усвојувањето на роботот со пет оски, производител на автомобилски заптивки ја подобри точноста на сечењето на спојот на лентата за заптивање од ±0,1 mm на ±0,02 mm, а стапката на положување на тестовите за перформанси на заптивање се зголеми од 92% на 99,8%, со што стапката на квалификација на производот е водечка во индустријата.

4. Функционални куќишта за автомобили: „Зголемувач на ефикасноста“ со интегрирање на повеќе процеси
Функционалните куќишта за автомобили (како што се куќиштата на батериите, куќиштата на контролерите на моторот и куќиштата на клима уредите) често се композитни структури кои комбинираат лиење со вбризгување и метални влошки. Процесот на производство бара повеќе чекори, вклучувајќи поставување на влошки, лиење со вбризгување, отстранување и тестирање. Традиционално, поставувањето на влошките се потпира на рачна работа, што лесно може да доведе до грешки во позиционирањето и да предизвика дефект на куќиштето.
Робот за машина за лиење со пет оски може истовремено да зграби повеќе метални влошки користејќи прилагоден краен ефектор (како што е држач со повеќе вилици). Користејќи прецизно позиционирање по должината на оските X, Y и Z, тој вметнува во претходно поставената позиција на калапот, постигнувајќи точност на вметнување од ±0,01 mm. По лиењето со вбризгување, роботот директно го отстранува влошокот и го пренесува во станицата за тестирање на херметичност, автоматизирајќи го целиот процес на „тестирање на вметнување-вбризгување“. По воведувањето на роботска рака со пет оски во нова компанија за енергетски батерии, стапката на дефекти на влошките во куќиштата на батериите се намали од 5% на 0,1%, а бројот на вработени по производствена линија се намали од 8 на 2, што резултираше со годишни заштеди на трошоците за труд од над 3 милиони јуани.

5. Мали прецизни автомобилски делови: „Микроманипулатор“ што ги поместува границите на микроманипулацијата
Малите прецизни автомобилски делови (како што се куќиштата на сензорите, конектори и куќиштата на релеите) обично имаат големина од 5 до 20 mm. Тие поседуваат сложени структури и бараат исклучително висока димензионална точност и квалитет на површината, што ги прави тешки за прецизно фаќање и транспорт од страна на традиционалните роботски раце.

Петосесна роботска рака за машини за лиење со вбризгување комбинира микро ефектор со систем за визуелизација со висока резолуција за да се постигне „прецизна идентификација, стабилно фаќање и прецизен транспорт“ за мали прецизни делови. На пример, во производството на куќишта на сензори, роботот користи систем за визуелизација за да ги лоцира малите дупки за позиционирање на куќиштето, го прилагодува аголот на куќиштето користејќи ротација на А-оската и прецизно го вметнува во инспекциска шаблон. По инспекцијата, делот потоа се транспортира до станицата за пакување, без потреба од човечка интервенција. Откако усвои петоссен робот за производство на куќишта на сензори, компанија за автомобилска електроника ја зголеми својата ефикасност на производство по единица од 800 на 1.500 парчиња дневно, одржувајќи ја стапката на димензионални дефекти под 0,03%. Ова ги задоволува барањата за производство на автомобилска електроника за „висока прецизност, мали серии и широк спектар на производи“.

Трето, техничко надградување: Три основни предности на роботите за лиење со пет оски за автомобилско производство

Широката употреба на роботи за лиење со пет оски со вбризгување во автомобилскиот сектор произлегува од тесната усогласеност на нивниот технички дизајн со барањата за производство на автомобили. Во споредба со традиционалните роботи, тие нудат значајни откритија во три клучни области: флексибилност на движење, прецизна контрола и интелигентна интеграција.

1. Флексибилност на движење: Мултидимензионално покривање, прилагодливо на сложени процеси
Традиционалните роботи со една и три оски нудат само линеарно движење, што ги прави тешки за ракување за сложени закривени површини и пренос на повеќе станици. Роботите со пет оски, од друга страна, користат комбинација од „трионско линеарно движење и двоосно ротационо движење“ за да постигнат произволно просторно прилагодување. Ова овозможува флексибилно прилагодување на различни задачи, од превртување и транспорт на големи браници до деликатно сечење на мали заптивки. Понатаму, нивните крајни ефектори можат брзо да се заменат во зависност од типот на дел (на пр., вакуумски чаши, механички држачи, пневматски алатки итн.), со време на промена од само 5-10 минути, задоволувајќи ги флексибилните производствени потреби на автомобилското производство со „висока мешавина, низок обем“.

2. Прецизна контрола: Позиционирањето на ниво на милиметар обезбедува конзистентност од серија до серија
Автомобилското производство поставува екстремно високи барања за конзистентност на деловите од серија до серија. Роботот за лиење со пет оски користи серво мотор и прецизен завртка со топчест погон, поврзан со систем за повратна информација со затворена јамка со скала на решетка. Ова постигнува точност на позиционирање од ±0,02 mm и повторување од ±0,01 mm, осигурувајќи дека секој дел е идентичен по големина и облик. Понатаму, неговиот систем за контрола на силата ја прилагодува силата на зафаќање врз основа на материјалот на делот (со минимална сила на зафаќање од 0,1N), спречувајќи деформација на делот предизвикана од прекумерна сила и дополнително обезбедувајќи конзистентност на квалитетот на производот.

3. Интелигентна интеграција: Поврзување на повеќе системи за целосна автоматизација на процесите
Современото автомобилско производство влезе во ерата на „паметни фабрики“. Роботот со пет оски за лиење во облик на калапи може беспрекорно да се интегрира со MES системи, PLC контролни системи и системи за визуелна инспекција преку индустриски етернет. На пример, MES системот може да му издава производствени задачи на робот, кој автоматски ги прилагодува неговите параметри на движење соодветно. Системот за визуелна инспекција обезбедува повратни информации во реално време за податоците за квалитетот на компонентите, дозволувајќи му на роботот автоматски да ги сортира неисправните делови во неисправна област. PLC системот ги координира движењата на роботот со машината за лиење во облик на калапи и последователната опрема за обработка, овозможувајќи координирано работење низ целата производствена линија. Оваа интелигентна можност за интеграција го прави роботот со пет оски клучен јазол во меѓусебната поврзаност на паметните автомобилски фабрики.

Четврто, идни трендови: Насока на развој на роботи за лиење со пет оски во автомобилското производство

Бидејќи автомобилската индустрија продолжува да напредува кон електрификација, интелигенција и намалување на тежината, роботите за лиење со пет оски ќе доведат и до нова рунда технолошки надградби, со очекувани три главни трендови во развојот:

1. Попрецизна интеграција на „AI + Vision“

Со комбинирање на алгоритми за вештачка интелигенција со технологија за 3D инспекција на видот, роботите со пет оски ќе поседуваат можности за „автономно учење“ - анализирање на големи количини на податоци за производство за автоматско оптимизирање на аглите на зафаќање, патеките на движење и параметрите за контрола на силата. Системите за 3D вид можат да идентификуваат ситни дефекти во компонентите (како што се траги од тонење мали до 0,01 mm) во реално време, овозможувајќи „онлајн инспекција + прилагодување во реално време“ за понатамошно подобрување на квалитетот на производот.

2. Поефикасна соработка помеѓу повеќе машини

За да се задоволат модуларните производствени потреби на автомобилски делови, повеќе роботи со пет оски ќе соработуваат преку контрола „master-slave“. На пример, еден робот може да врши поставување на влошки, друг за отстранување и кастрење на делови, а друг за инспекција и пакување. Оваа соработка помеѓу повеќе машини овозможува паралелно производство, дополнително подобрувајќи ја ефикасноста на производствената линија за 30%-50%.

3. Поеколошки дизајн за заштеда на енергија

Како одговор на целите на автомобилската индустрија за јаглеродна неутралност, робот со пет оски ќе користи серво мотори за заштеда на енергија, лесно тело од алуминиумска легура и систем за обновување на енергијата. Ова ја намалува потрошувачката на енергија за 20%-30% во споредба со традиционалните роботи, а воедно ги минимизира бучавата и вибрациите за време на работата, создавајќи зелена и интелигентна производствена средина.

Заклучок: Роботи со пет оски - основен мотор на надградбите во автомобилското производство

Од рачно работење до автоматизирано производство, од движење со една оска до соработка со пет оски, употребата на роботи со пет оски за машини за лиење со вбризгување не е само надградба во процесите на производство во автомобилската индустрија, туку и неизбежен избор за транзицијата на индустријата кон производство со висока прецизност, висока ефикасност и висока интелигенција. Со своето флексибилно движење, прецизност при контрола и моќни можности за интеграција, тој решава многу проблеми во производството на делови за лиење со вбризгување во автомобилската индустрија, станувајќи клучен дел од опремата за производителите на автомобили за намалување на трошоците, зголемување на ефикасноста и подобрување на конкурентноста на производите.

Во иднина, како што технологијата продолжува да се развива, петосните роботски раце за лиење со вбризгување ќе бидат длабоко интегрирани со вештачката интелигенција, Интернетот на нештата, големите податоци и други технологии, што дополнително ќе овозможи „интелигентен, флексибилен и зелен“ развој на автомобилското производство и ќе внесе уште посилен импулс во надградбата на глобалната автомобилска индустрија. За производителите на автомобили, раното распоредување на петосната технологија за лиење со вбризгување ќе биде клучен чекор во освојувањето на доминантните височини на индустриската конкуренција.