中國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)逐步克服疫情、全球供應鏈危機等不利影響，逆勢上揚。進(jìn)入2022年，新能源汽車(chē)繼續高速發(fā)展，呈現出市場(chǎng)規模、發(fā)展質(zhì)量雙提升的良好發(fā)展局面。
據統計，5月份新能源汽車(chē)生產(chǎn)46.6萬(wàn)輛，同比增長(cháng)113.9%，銷(xiāo)售44.7萬(wàn)輛，同比增長(cháng)105.2%。其中，純電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)36.4萬(wàn)輛，同比增長(cháng)100.1%，銷(xiāo)售34.7萬(wàn)輛，同比增長(cháng)93.9%。按照國家規劃的發(fā)展愿景，2025年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有望突破500萬(wàn)，屆時(shí)新能源汽車(chē)保有量將在2000萬(wàn)左右。
隨著(zhù)新能源汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展，直接或間接帶動(dòng)了新能源汽車(chē)廠(chǎng)商和配套企業(yè)生產(chǎn)制造智能化的剛性需求。從搬運、焊接、裝配、加工、噴涂，到視覺(jué)檢測，顯示屏測試，以及ADAS測試等多個(gè)生產(chǎn)智造環(huán)節，協(xié)作機器人正逐步扮演起了不可或缺的重要角色。
一、背景介紹
Stellantis N.V.是一家位于荷蘭的跨國汽車(chē)制造商，由PSA和菲亞特克萊斯勒汽車(chē)集團合并創(chuàng )立而成。Stellantis在其位于意大利都靈的Mirafiori工廠(chǎng)安裝了11臺優(yōu)傲協(xié)作機器人，旨在用于最新款的FIAT 500電動(dòng)汽車(chē)，從而自動(dòng)化地完成一系列復雜的裝配線(xiàn)操作和質(zhì)量控制任務(wù)。為Mirafiori工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)的協(xié)作應用為操作精度和質(zhì)量等方面帶來(lái)了絕佳的收益，同時(shí)還為此前的一系列手工操作任務(wù)提供了更優(yōu)的人體工程學(xué)。
二、面臨的挑戰
在FIAT 500電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上，一部分的裝配過(guò)程和質(zhì)量控制需要引入特定自動(dòng)化技術(shù)，以確保質(zhì)量和可重復性能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品標準要求。此外，鑒于工人平均年齡偏高，人體工學(xué)健康問(wèn)題也格外牽動(dòng)人心。
三、解決方案
幾年前，Stellantis決定攜手優(yōu)傲協(xié)作機器人。對公司而言，優(yōu)傲技術(shù)一直是先進(jìn)人機界面的保證，無(wú)論是生產(chǎn)過(guò)程還是產(chǎn)品，都與集團質(zhì)量要求完美匹配。協(xié)作自動(dòng)化將操作員從機械重復和繁重的手工任務(wù)中解放出來(lái)，使他們能夠參與附加值更高的過(guò)程。
現在，11臺優(yōu)傲協(xié)作機器人可自動(dòng)執行以下應用：
1、在車(chē)門(mén)上粘貼防水襯墊（2臺UR10e協(xié)作機器人并行作業(yè)）
2、定位軟頂（啟動(dòng)底漆軌道和目視檢查，確保周邊膠帶正確擠出）（1臺UR10e）
3、檢查軟頂框架尺寸（1臺UR10e）
4、在行李箱框架上，采用盲孔鉚釘壓裝方式鉚接后行李箱蓋（1臺UR10e）
5、安裝發(fā)動(dòng)機罩（1臺UR10）
6、擰緊后側門(mén)鉸鏈（1臺UR10）
7、安裝擋泥板（2臺UR5和2臺UR10協(xié)作機器人）
Mirafiori工廠(chǎng)逐步引進(jìn)優(yōu)傲協(xié)作機器人，以便操作員能夠充分了解自動(dòng)化過(guò)程的工作原理?！笆紫?，我們決定在公司餐廳引入優(yōu)傲協(xié)作機器人，在午休時(shí)間為員工分發(fā)水杯，”Mirafiori工廠(chǎng)經(jīng)理Luigi Barbieri解釋說(shuō)，“這讓生產(chǎn)線(xiàn)工人有機會(huì )切身感受協(xié)作機器人的安全性和協(xié)作性，避免對后續應用安全性產(chǎn)生任何擔憂(yōu)?！背醪皆囼灣晒χ?，優(yōu)傲協(xié)作機器人就投入到500電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的一系列應用中：
1、優(yōu)傲機器人在車(chē)門(mén)上粘貼防水襯墊
兩臺UR10e協(xié)作機器人在車(chē)門(mén)裝配線(xiàn)上并行操作。視覺(jué)系統記錄車(chē)門(mén)到達并激活協(xié)作機器人，協(xié)作機器人使用與腕關(guān)節相連的輥輪對織物施加恒定壓力，將其粘貼在車(chē)門(mén)上。該應用特別具有挑戰性，協(xié)作機器人需在狹小空間內遵循復雜路徑，避開(kāi)車(chē)門(mén)的插銷(xiāo)突出，并確保襯墊完全密封，以防止滲水。協(xié)作機器人以毫米級精度作業(yè)，確?？芍貜托赃_到 +/- 0.05 mm。
“優(yōu)傲協(xié)作機器人顯著(zhù)改善了該應用的人體工學(xué)，”人體工學(xué)專(zhuān)家Giuseppe Guidone解釋說(shuō)，“襯里粘貼要求操作員使用測力輥施加恒定壓力，從長(cháng)遠來(lái)看，這項工作可能會(huì )損壞手臂關(guān)節并導致骨骼肌系統疾病。因此，協(xié)作機器人具有兩大優(yōu)勢：極高的操作精度和卓越的質(zhì)量，并能改進(jìn)人體工學(xué)并改善操作員的健康狀況?！?/span>
2、優(yōu)傲機器人組裝軟頂
兩臺UR10e協(xié)作機器人在FIAT 500敞篷車(chē)軟頂裝配線(xiàn)上運行。第一臺協(xié)作機器人執行兩種不同操作；UR10e使用由特殊拾取裝置支撐的墊子清潔并準備底漆軌道，隨后在軌道上涂抹粘合劑，以便將軟頂固定到框架上。第二種操作是質(zhì)量控制，其中，視覺(jué)系統檢查膠帶的幾何形狀連貫性和尺寸。
第二臺協(xié)作機器人與擬人機器人協(xié)同作業(yè)。軟頂組裝完畢后將在特殊支架上打開(kāi)，然后由機器人拾起。此時(shí)，第二臺UR協(xié)作機器人（通過(guò)視覺(jué)系統）檢查軟頂框架的尺寸，以確保尺寸符合要求。確定符合要求之后，擬人機器人從生產(chǎn)線(xiàn)上移走軟頂。
該應用提供了多項生產(chǎn)力和質(zhì)量?jì)?yōu)勢。協(xié)作機器人確保粘合劑擠出正確，并檢查軟頂框架尺寸。
3、優(yōu)傲機器人鉚接后行李箱蓋
在FIAT 500電動(dòng)敞篷車(chē)的車(chē)門(mén)裝配線(xiàn)上，UR10e協(xié)作機器人配置為壓裝10支盲孔熱鉚鉚釘，這些鉚釘將行李箱鉸鏈加強件固定到行李箱框架上。操作員在工位上加載后行李箱蓋框架和鉸鏈加強件，然后讓協(xié)作機器人定位并壓裝鉚釘。
該應用提高了生產(chǎn)力并提供人體工學(xué)優(yōu)勢。同時(shí)，持續監控工作站的輸入和輸出參數，有助于提高過(guò)程質(zhì)量并確保一致性。
4、優(yōu)傲機器人安裝發(fā)動(dòng)機罩
在該應用中，車(chē)身到達工位時(shí)，已安裝的發(fā)動(dòng)機罩處于關(guān)閉位置，鉸鏈螺釘由上一工位的操作員插入。確定發(fā)動(dòng)機罩的幾何形狀之后，協(xié)作機器人（UR10）就會(huì )移動(dòng)到位并將4顆螺釘擰緊至正確扭矩。該應用的主要優(yōu)勢是質(zhì)量高、效率高且符合人體工學(xué)，因為發(fā)動(dòng)機罩以關(guān)閉狀態(tài)到達工位，很難正確擰緊。由于需擰緊的鉸鏈螺釘不可見(jiàn)，操作員很容易遺漏或錯誤擰緊。協(xié)作機器人還改善了操作中的人體工學(xué)，使操作員不再處于不舒服或尷尬的工作位置。
5、優(yōu)傲機器人擰緊額外車(chē)門(mén)鉸鏈
對于具有額外后側門(mén)的FIAT 500車(chē)型，需要能夠執行復雜擰緊循環(huán)的自動(dòng)化應用。在已安裝協(xié)作機器人的先進(jìn)自動(dòng)化工具的幫助下，車(chē)門(mén)在車(chē)身上正確定位。然后，協(xié)作機器人從行李箱后部執行擰緊操作。
協(xié)作機器人滿(mǎn)足兩個(gè)不同的過(guò)程要求：使操作員不必以尷尬的姿勢擰緊鉸鏈，因為他們無(wú)法清楚看到車(chē)內位置；還可防止因擰緊工具（操作扭矩為75 Nm）反彈而撞擊操作員手臂。
6、優(yōu)傲機器人安裝擋泥板
在鈑金生產(chǎn)線(xiàn)上的這個(gè)工位上，車(chē)架到達時(shí)，左右擋泥板已經(jīng)就位。兩臺UR5和兩臺UR10協(xié)作機器人安裝于一個(gè)平臺，該平臺在z軸方向上低于車(chē)身。平臺兩翼關(guān)閉，以確定幾何形狀，并啟動(dòng)擰緊固定擋泥板的24顆螺釘。4臺協(xié)作機器人均配備帶扭矩控制的自動(dòng)螺釘槍。
該應用具有多項優(yōu)勢。協(xié)作自動(dòng)化確保操作員能夠受益于人體工學(xué)優(yōu)勢（無(wú)需再在車(chē)身下方工作）。螺釘采用扭矩擰緊方式，可消除鈑金件上的拉應力。此外，還縮短了循環(huán)時(shí)間，提高了整個(gè)工位的生產(chǎn)力。
