沃尔沃车身;照片:© Volvo

逐个焊点

汽车行业:铣削焊枪的电极

点焊现在变得越来越快,越来越可靠,尔瑞典沃尔沃安装的客户特定解决方案正是最好的证明。这项特殊瑞典方案的组成是 Festo 的电缸技术和视觉系统,连接 CPX 自动化平台相来控制。这方案提高了沃尔沃车身钣金件的生产可靠性,并提高了工厂操作人员的安全性。

瑞典南部的 Olofström 隐藏在风景如画的湖泊之间并被森林包围,距离哥本哈根国际航空交通枢纽大约两个小时的车程。这里远离斯德哥尔摩、哥德堡和马尔默工业中心,却坐落着沃尔沃集团最重要的车身制造厂,这是一家秉承传统的工厂。在十八和十九世纪,当时还没有用沃尔沃名称的工厂特别制造了锻铁和半成品,例如钢管和铁板。自 1927 年以来,Olofström 工厂一直在为所有沃尔沃车型生产车身零件。
如今,每天有五列装有 280 集装箱车身零件的火车从 Olofström 出发,前往比利时哥德堡和根特的沃尔沃装配厂,在那里组装成完整的车身。每年总计生产 5000 万个车身组件。

点焊能力

“一辆沃尔沃车您能看到的部分大都来自 Olofström,”沃尔沃 Olofström 工厂负责电阻焊接的工厂工程师 Leif Winberg 解释道。其中包括承重组件,例如 A、B 和 C 柱、保险杠加强件、前纵梁、侧面防撞梁、横梁、车顶拱门和车顶纵梁以及车门和车架。针对各种沃尔沃车型生产所有这些组件的不同版本,用于从紧凑型 V40 到 S60 轿车,再到大型 SUV XC90的车型。

车身制造中的关键要素是电阻焊接,因为正确焊接的钣金件在车辆的被动安全中起着至关重要的作用。在焊接过程中,电极铣削具有提高生产率的巨大潜力。焊枪电极在使用时会变钝,必须在大约 150 次点焊之后进行铣削,以确保点焊完全准确。焊接专家 Winberg 解释说:“电极铣削的工作原理与削钝铅笔的原理相同。”

沃尔沃电极研磨器

联合开发

Winberg 继续说道:“近年来,我们发现了可以使电极铣削的周期时间缩短一半以上的解决方案。” FESTO 瑞典汽车业务发展经理 Leif Lindahl 补充说:“安全性也得到了提高,因为工厂操作人员无需在铣削后进入机器人工间,就可以将电极调整到点焊的正确位置。”

对于固定焊枪,Festo 完全按照沃尔沃和 ABB 的规格开发了定制的旋转臂,该旋转臂在完成 150 次点焊后,将电极铣削设备(即所谓的电极研磨器)带到电极上。旋转臂通过 Festo DNCE 电驱动器精确定位。由于位置可自由编程,这些电缸在运动方面具有灵活性,并具有柔和的加速度。Festo 提供的完整交钥匙式即可安装包包括 EMMS 步进电机和 CMMS 电机控制器。电机控制器与 CPX 自动化平台安全地集成在控制柜中。CPX 通过 PROFINET 与电机控制器和用于安装机器人的主控制系统通信。

视觉系统控制的电极铣削

ABB 多关节机器人上的焊枪不需要移动式电极研磨器。这些机器人可以在 150 次点焊后将其电极自动送入电极铣削设备。焊枪的这种自由移动打开了全新的视野。第一步,多关节机器人将焊枪带到电极研磨器上。然后铣削电极。下一步,机器人将电极旋转到 Festo SBO… - Q 视觉系统的镜头前面。Winberg 说道:“该系统生成的图像为机器人系统提供了所有必要的数据,以便正确定位电极以焊接下一个钣金件。” "视觉系统还易于集成,并且可通过参数设置轻松调试。" 该系统不仅包括用于采集图像数据的传感器系统,还包括完整的电子评估单元以及与主要 PLC 控制器进行通信所需的接口(以太网/CAN)。视觉系统本身放在比一升容量牛奶盒大不了多少的外壳中。

沃尔沃电极研磨器多关节机器人

周期时间缩短至四分之一

在不到一秒钟的时间内,来自视觉系统的图像就可以提供有关接触表面的对齐、电极的长度和角度以及金属板上的起点的数据。视觉系统将此数据发送到机器人控制器,该控制器为下一次点焊调整机器人。

“这使我们将电极铣削的周期时间从 35 秒缩短至仅 9 秒,”Winberg 充满热情地评价新系统。"这意味着我们几乎可以达到与加工旋转分度台相同的周期时间,即 6 秒。" 考虑到在 Olofström 安装了 300 台焊接机器人,这标志着在追求更短周期时间和更高生产率方面树立了又一个里程碑。

沃尔沃焊接过程

沃尔沃汽车公司

瑞典 Olofström

www.volvocars.com

关键业务:车辆制造

ABB AB

瑞典 Västerås

www.abb.se/robotics

关键业务:能源技术、工厂和过程自动化

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