史陶比爾機(jī)器人精美胎面機(jī)器人自動雕刻

原型胎的胎面雕刻通常完全由手工完成。而輪胎行業(yè)巨頭 Continental 大陸集團(tuán)并未采用傳統(tǒng)工藝，而是使用了高精度的史陶比爾機(jī)器人完成熱刀雕刻這一艱巨任務(wù)。史陶比爾機(jī)器人具有高精度、高重復(fù)定位精度和無與倫比的加工速度，完美適用于該融合大量專業(yè)知識的高科技解決方案。

挑戰(zhàn)

原型胎自動化雕刻
在德國漢諾威，Continental 大陸公司的工程師們致力于開發(fā)適用于汽車和卡車的新型輪胎，并進(jìn)行小批量生產(chǎn)用于試制。原型胎面花紋雕刻的傳統(tǒng)工藝是由操作者手工完成，需要先進(jìn)行花紋標(biāo)記，然后利用熱線工具切割。手工制作一個原型胎全程大約需要40小時，不僅非常耗時，而且對操作人員的測量精度要求極高。


胎面輪廓的雕刻需要極高精確度，誤差不超過 0.2mm，且光滑輪胎的表面大小不一，外形尺寸也不盡相同，這使得雕刻工作更加困難。因此， Continental 決定采用自動化成型加工工藝。

解決方案

機(jī)器人測量與加工
通過密切協(xié)作，Continental 大陸公司與來自德國拜羅伊特的系統(tǒng)集成商 Preccon Robotics 共同研發(fā)出一項革命性的機(jī)器人輪胎雕刻解決方案。在該方案中，一臺高精度史陶比爾 RX160 六軸機(jī)器人負(fù)責(zé)測量、標(biāo)記、雕刻、鉆孔的胎面加工全過程。得益于卓越的驅(qū)動技術(shù)和出色的結(jié)構(gòu)剛性，RX160 完美滿足嚴(yán)格的精度要求。

系統(tǒng)設(shè)有外部軸轉(zhuǎn)盤，待加工的原型胎夾安裝在外部第七軸轉(zhuǎn)盤上。機(jī)器人控制器不僅控制著夾持刀具的三維路徑，而且同步控制外部軸的轉(zhuǎn)動，使得測量與雕刻過程中輪胎的轉(zhuǎn)速與機(jī)器人完全同步。此外，為了確定刀具切割深度，機(jī)器人需要先進(jìn)行輪胎的輪廓測量。RX160 機(jī)器人夾持激光器,經(jīng)過陶瓷球校準(zhǔn)后再多次投射到旋轉(zhuǎn)胎塊?；跍y量到的數(shù)據(jù)，胎輪廓會根據(jù)胎面的款型在離線編程系統(tǒng)中自動配飾 CAD 模型，然后傳輸?shù)綑C(jī)器人控制器中。

隨后，史陶比爾機(jī)器人從刀庫內(nèi)選擇適宜的雕刻刀具，通過圖像處理系統(tǒng)確定工具中心點 (TCP) 后，開始進(jìn)行雕刻。根據(jù)夾具內(nèi)測得的切削力和刀片溫度，可實現(xiàn)切割過程控制全自動。實時數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)在程序監(jiān)控器上。參數(shù)化 CAD 圖形內(nèi)的刀具支持視覺跟蹤和快速評估。操作人員只需在旁監(jiān)測，僅在必要時進(jìn)行干預(yù)。

客戶應(yīng)用

顯著提升加工精度和生產(chǎn)效率
這套創(chuàng)新的機(jī)器人輪胎雕刻系統(tǒng)已投入使用一年多，能達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)加工精度和生產(chǎn)效率。設(shè)備關(guān)聯(lián)的離線編程系統(tǒng)亦可確保高度的生產(chǎn)柔性。史陶比爾機(jī)器人目前可實現(xiàn)6種以上不同型號的原型胎同時雕刻。

與之前的半自動化解決方案相比，機(jī)器人自動化系統(tǒng)節(jié)省3D編程和起動環(huán)節(jié)方面50%的時間，節(jié)省制造環(huán)節(jié)15%的時間，包括輪廓測量和自動溫度控制。該系統(tǒng)為縮短輪胎行業(yè)發(fā)展需求的響應(yīng)時間做出了重要貢獻(xiàn)，此外進(jìn)一步增強(qiáng)了胎面再加工性能，確保同批次原型胎的所有檢測能夠在完全相同的加工條件下加以實施。

客戶收益
生產(chǎn)力大幅提高
有效提升胎面輪廓重復(fù)加工精度
快速適應(yīng)不同類型輪胎
離線編程，增強(qiáng)生產(chǎn)柔性