在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)上，汽車廠商必須時(shí)時(shí)領(lǐng)先一步，在降低成本、提高產(chǎn)能和優(yōu)化改進(jìn)生產(chǎn)工藝等方面，...

在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)上，汽車廠商必須時(shí)時(shí)領(lǐng)先一步，在降低成本、提高產(chǎn)能和優(yōu)化改進(jìn)生產(chǎn)工藝等方面，機(jī)器人提供了很多幫助。

如今，汽車廠商探討的重點(diǎn)課題包括：如何增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如何改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)方式，如何提升生產(chǎn)柔性，如何改良動(dòng)力總成技術(shù)以及從哪里著手。衡量投資成功與否，要看回報(bào)時(shí)間、回報(bào)率及其創(chuàng)造的價(jià)值，作為世界領(lǐng)先的機(jī)器人制造廠商，ABB致力于提供有針性的解決方案，與客戶共同開發(fā)由標(biāo)準(zhǔn)化、可配置化模塊構(gòu)成的解決方案。

ABB機(jī)器人保證沖壓安全、高效

ASAL公司（汽車沖壓裝配有限公司）是印度塔塔集團(tuán)與西班牙Gestamp Servicios SL公司的合資公司。2008年4月，ASAL公司在印度潘特納加鎮(zhèn)設(shè)立了全自動(dòng)沖壓廠，力求建設(shè)一座倡導(dǎo)全自動(dòng)化的樣板工廠。ASAL公司投資購(gòu)置的核心設(shè)備是6臺(tái)ABB機(jī)器人，包括1臺(tái)IRB 6650和5臺(tái)IRB 6600。在一條由4臺(tái)壓機(jī)組成的生產(chǎn)微型貨車Ace的側(cè)圍板、門板和頂板的生產(chǎn)線上，ABB機(jī)器人工作站的生產(chǎn)速度高達(dá)9～9.5行程/min，比人工作業(yè)高一倍。據(jù)預(yù)測(cè)，這批ABB機(jī)器人及其配套軟件在3～3.5年內(nèi)可全部收回投資。

該廠長(zhǎng)達(dá)30m的自動(dòng)化生產(chǎn)線僅配備一名監(jiān)管員，而產(chǎn)能相當(dāng)?shù)氖止どa(chǎn)線需要17名操作工。線首是一垛鋼板坯料，第一臺(tái)機(jī)器人拾起最上方一張鋼板（厚度檢測(cè)傳感器可防止鋼板粘連），放置在首臺(tái)壓機(jī)旁邊。此時(shí)，第二臺(tái)機(jī)器人拾起板料，投入沖模內(nèi)。首臺(tái)800t壓機(jī)完成沖壓動(dòng)作，板料初具雛形。此后還有3道沖壓工序，分別是切邊、卷邊和沖孔。每?jī)膳_(tái)壓機(jī)之間均設(shè)一臺(tái)上下料機(jī)器人，最后一臺(tái)機(jī)器人將成品放入滑槽。所有機(jī)器人都采用吸盤式抓料器，不會(huì)對(duì)工件造成任何損壞或劃傷。機(jī)器人還具有安全優(yōu)勢(shì)，不用擔(dān)心那些重達(dá)13kg的大面板跌落導(dǎo)致工傷事故。目前，從板料到成品的生產(chǎn)節(jié)拍為60s，僅為人工作業(yè)的1/3。ABB公司有專職人員長(zhǎng)駐潘特納加廠，為ASAL公司及其他塔塔子公司提供服務(wù)與支持。

圖1 ABB機(jī)器人應(yīng)用于上海匯眾

高柔性的ABB卷邊解決方案

卡塞爾工廠是大眾集團(tuán)設(shè)在德國(guó)的第二大分廠，年產(chǎn)手動(dòng)、自動(dòng)變速器270萬(wàn)臺(tái)，每年為中檔家用車生產(chǎn)400萬(wàn)套排氣系統(tǒng)。除此之外，卡塞爾工廠還為停止量產(chǎn)的車型制造車身面板備件。隨著備件需求的走旺，如何改善質(zhì)量、提高效率和擴(kuò)大產(chǎn)量，成為了企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。ABB公司向大眾提交了一種前所未有的機(jī)器人解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)車身面板定制的全流程自動(dòng)化，包括卷邊環(huán)節(jié)在內(nèi)。該卷邊機(jī)很有特色，將ABB卷邊頭、ABB機(jī)器人和配套軟件整合為一體。這套方案融合了ABB公司長(zhǎng)期積累下來(lái)的卷邊工藝經(jīng)驗(yàn)，獲得了卡塞爾工廠的青睞。大眾斥資200萬(wàn)歐元投建該項(xiàng)目，起初用于生產(chǎn)寶來(lái)和途安發(fā)動(dòng)機(jī)罩，不久后又增加了高爾夫5和路波兩種車型。這些車型的前翼板生產(chǎn)采用基于Flexicell的ABB標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

機(jī)器人自動(dòng)化顯著簡(jiǎn)化了卷邊工藝，大幅提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)兩個(gè)生產(chǎn)區(qū)，出于安全原因，均裝有有機(jī)玻璃防護(hù)罩。工作站外面的操作員將面板送上托盤，供機(jī)器人拾取。此后的流程全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，依次包括底面涂粘合劑，定位支承框架，將總成送入卷邊模卷凸緣，使兩塊面板永久結(jié)合。隨后，發(fā)動(dòng)機(jī)罩成品被送往出料區(qū)，等待堆垛、發(fā)運(yùn)。上述過(guò)程的核心環(huán)節(jié)——卷邊，所用時(shí)間僅1min。這套系統(tǒng)很快就達(dá)到了卡塞爾工廠的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行十分穩(wěn)定，不管怎么頻繁地更換面板型號(hào)，ABB系統(tǒng)尤其是卷邊系統(tǒng)，都不需要工人對(duì)機(jī)器人作任何調(diào)整，工作量比以前大幅減少。雖然這種卷邊頭是一種全新技術(shù)，但編程很容易。

定制、便捷的ABB焊接機(jī)器人

上海匯眾汽車制造有限公司（以下簡(jiǎn)稱“上海匯眾”）是中國(guó)最大的汽車零部件制造商，為各大汽車廠商供應(yīng)底盤及其他車用零件，除此以外還生產(chǎn)轎車、大客車和重型卡車。上海匯眾于2005年開始使用ABB焊接機(jī)器人，現(xiàn)在共擁有包括IRB 2400L、IRB 1410等型號(hào)在內(nèi)的60多臺(tái)機(jī)器人，另有IRBP500R、IRBP750R等型號(hào)的變位機(jī)，這些設(shè)備均投入到了福特和通用汽車部件的生產(chǎn)中。

圖2 IRB 5500機(jī)器人測(cè)量漆膜厚度

2005年，上海匯眾承接了福特副車架生產(chǎn)項(xiàng)目，開發(fā)副車架這類產(chǎn)品通常需要10～12個(gè)月，而該項(xiàng)目必須在5個(gè)月內(nèi)完成。上海匯眾在多方考察后，最后敲定由ABB公司提供4套（總計(jì)7臺(tái)）焊接機(jī)器人（見圖1）。ABB公司不但提供了出色的機(jī)器人，更同本地供應(yīng)商合作，提供了優(yōu)質(zhì)的夾具，保證了定位精確，大幅提高了零部件生產(chǎn)的可靠性，項(xiàng)目按期完成。不久后，隨著福特?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，上海匯眾又訂購(gòu)了一批ABB機(jī)器人。在忙碌的車間里，已有14臺(tái)機(jī)器人分布在7個(gè)工作站中，各個(gè)工作站承擔(dān)著不同的焊接任務(wù)，一個(gè)班次總計(jì)可生產(chǎn)110臺(tái)副車架。上海匯眾對(duì)ABB機(jī)器人出色的用戶友好性也非常滿意，操作面板經(jīng)過(guò)升級(jí)換代，配備了中文界面的觸摸屏，讓使用者感到非常方便。繼福特項(xiàng)目取得成功之后，上海匯眾再次聯(lián)手ABB公司，順利拿下了通用汽車的H-Car項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中，上海匯眾負(fù)責(zé)后橋和副車架的生產(chǎn)，調(diào)配了40多臺(tái)ABB機(jī)器人參與生產(chǎn)。

ABB機(jī)器人降低涂裝成本

普瓦西工廠是PSA標(biāo)致雪鐵龍公司設(shè)在巴黎郊外普瓦西的一家分廠，也是標(biāo)致車最重要的制造基地之一。該工廠在法國(guó)率先采用緊湊型水性涂料工藝，并由ABB機(jī)器人擔(dān)任“質(zhì)檢員”。該工廠的傳統(tǒng)涂裝程序依次包括噴涂保護(hù)性電泳層、密封膏和紅色底漆，紅色底漆具有保護(hù)電泳涂層免受紫外線損傷的功效，再加上兩道色漆和一道罩光漆。每道噴涂結(jié)束，車身需要烘干后才能進(jìn)入下一道。采用新式緊湊型解決方案后，普瓦西工廠砍掉了保護(hù)性底漆這道工序，不過(guò)兩道色漆都添加了固化劑，烘干時(shí)間稍微延長(zhǎng)，最終的保護(hù)效果與以前一樣。取消底漆噴涂環(huán)節(jié)后，普瓦西工廠噴房和烘干爐各減少了一個(gè)，雖然在色漆中加入固化劑增加了一些成本，但省下了底漆費(fèi)用，隨著該工藝在全公司的普及，隨著生產(chǎn)規(guī)模的增大，成本還會(huì)進(jìn)一步下降。

新技術(shù)能否達(dá)到傳統(tǒng)工藝的涂裝質(zhì)量，上色漆環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵。色漆必須達(dá)到足夠的厚度，才能保護(hù)電泳層免受紫外線的損傷，如果厚度小于22mm，涂層就會(huì)剝落。普瓦西工廠在3條涂裝線上均安裝了ABB 5500機(jī)器人，負(fù)責(zé)在閃蒸后立即測(cè)量漆膜厚度（見圖2）。ABB公司提供的天棚安裝解決方案能承受重17kg的傳感器，而且ABB 5500機(jī)器人具備足夠的柔性，可以配備Phototherm激光傳感器，對(duì)全車18個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，一旦厚度不達(dá)標(biāo)，問題部位將重新砂磨，車身退回重噴。試運(yùn)行取得成功后，這種新式的緊湊型工藝于2008年11月正式投運(yùn)，3條涂裝線均已裝備ABB機(jī)器人及新系統(tǒng)。