螺絲擰緊的全自動(dòng)化，降低投入·提高生產(chǎn)性

工藝介紹

 隨著購(gòu)車群體年齡的年輕化，汽車外飾正在不斷追求潮流與創(chuàng)新，導(dǎo)致汽車外飾制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)劇烈，一方面生產(chǎn)成本的壓力增加，另一方面產(chǎn)品迭代的速度加快，并且在品質(zhì)、性能等綜合要求面臨越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，如何通過改善這些問題，從而增加產(chǎn)品自身的競(jìng)爭(zhēng)力，成為了重要的課題。

無(wú)人化生產(chǎn)，是降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率的有效手段。因此，在汽車保險(xiǎn)杠裝配的環(huán)節(jié)，通過導(dǎo)入機(jī)器人，來(lái)實(shí)現(xiàn)擰螺絲、緊固等動(dòng)作的全自動(dòng)化。

課題

01 尺寸大、縱深大，傳統(tǒng)機(jī)器人難以覆蓋

前保險(xiǎn)杠，長(zhǎng)1900mm*高500mm*寬600mm，傳統(tǒng)機(jī)器人的臂展，難以滿足如此大的縱深與范圍。

02固定位置存在偏差，影響機(jī)器人定位精度

保險(xiǎn)杠依賴人工放置，盡管治具固定，但依然可能存在0.1-5mm級(jí)別的位置誤差，對(duì)于之后機(jī)器人的定位與處理精度，存在較大影響。

螺絲擰緊，一般主要通過設(shè)置在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否達(dá)到預(yù)設(shè)值的扭矩，如果沒有達(dá)到的話則提示/報(bào)錯(cuò)（滑牙）。

03需要人機(jī)協(xié)作，安全性要求高

類似保險(xiǎn)杠放置等作業(yè)，依舊依賴于熟練工，盡管治具固定，因此在人機(jī)協(xié)作的前提下，機(jī)器人要能夠達(dá)到與人近距離工作的安全性能。

 解決方案

1、 采用大臂展的協(xié)作機(jī)器人

歐姆龍TM協(xié)作機(jī)器人，臂展可達(dá)1300mm，負(fù)載12KG，可以滿足長(zhǎng)1900mm且大縱深的保險(xiǎn)杠工藝要求。

2、  圖像處理系統(tǒng)與識(shí)別方法的優(yōu)化

根據(jù)模式搜索響應(yīng)運(yùn)行配方，并根據(jù)X、Y和θ調(diào)整相對(duì)原點(diǎn)偏移，以實(shí)現(xiàn)精確定位和自動(dòng)配方選擇；并針對(duì)個(gè)別位置，單獨(dú)定位，運(yùn)行獨(dú)立的擰緊程序，解決位置產(chǎn)品偏差問題。

使用歐姆龍TM協(xié)作機(jī)器人獨(dú)特的三點(diǎn)視覺定位技術(shù)，在保險(xiǎn)杠的局部，尋找一個(gè)相對(duì)固定且有清晰圖標(biāo)的平面，作為建立坐標(biāo)系的標(biāo)記點(diǎn)；再通過其自帶的500萬(wàn)像素相機(jī)，對(duì)該標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行拍照定位；最終創(chuàng)建3個(gè)Vision base坐標(biāo)點(diǎn)，即通過3個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)確立一個(gè)基準(zhǔn)面。（如上圖所示）

3、 采用符合國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)作機(jī)器人

歐姆龍TM協(xié)作機(jī)器人，依照最新安規(guī)ISO/TS 15066中人類與機(jī)器人協(xié)作工作安全要求設(shè)計(jì)，旨在打造更安全的工作場(chǎng)所。用戶僅需在系統(tǒng)中勾選相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)部位，機(jī)器人便會(huì)自動(dòng)調(diào)整設(shè)置速度極限。

實(shí)現(xiàn)價(jià)值

1、 無(wú)人化：協(xié)作機(jī)器人自動(dòng)完成擰螺絲、緊固等作業(yè)

2、 品質(zhì)：無(wú)漏擰，且緊固至規(guī)定扭矩1.5Nm，扭矩誤差±10%

【經(jīng)營(yíng)層】

■  應(yīng)對(duì)無(wú)人化工廠的社會(huì)趨勢(shì)，率先開展“機(jī)器換人”，提高工廠整體自動(dòng)化的同時(shí)，大幅降低了人力成本，品質(zhì)、效率等綜合性能也得到提升，助力打造行業(yè)Top競(jìng)爭(zhēng)力。

【管理層】

■  TM協(xié)作機(jī)器人自帶500萬(wàn)像素的視覺系統(tǒng)，無(wú)需再額外配置，節(jié)省成本。

■  由協(xié)作機(jī)器人替換人工，生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及機(jī)器人運(yùn)行數(shù)據(jù)均可收集、存儲(chǔ)、分析，后續(xù)亦可與MES系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)更為宏觀且高效的生產(chǎn)管理。

【工程師層】

■  TM協(xié)作機(jī)器人自帶500萬(wàn)像素的視覺系統(tǒng)，無(wú)需單獨(dú)調(diào)試視覺，編程簡(jiǎn)單快捷。

■  優(yōu)化了定位方式、擰緊程序、走位路徑，對(duì)部分較難的擰緊位置，單獨(dú)編寫程序，最大程度優(yōu)化擰緊節(jié)拍。