近年來,隨著新能源汽車的崛起和汽車智能化的快速發展,越來越多的車企開始加速技術創新和轉型升級。順應這一趨勢,非夕科技以自適應機器人技術為基礎,積極探索汽車產業鏈上下游場景,并在打磨、擰緊、精密裝配、測試、自動充電等多種工藝場景中打造了全新的自動化解決方案。本篇推送集合了非夕在汽車領域的6項成熟案例和應用,詳細展現創新的自適應機器人技術如何轉化為實際生產力,為出行生態內的客戶帶來深遠價值。
全部涉及主題:
自適應機器人車身焊后打磨
自適應機器人汽車玻璃底涂
自適應機器人汽車轉向柱力學標定
自適應機器人FPC柔性插裝
自適應機器人動力電池上蓋裝配
自適應移動機器人自動充電/檢測
01 自適應機器人車身焊后打磨
焊接是汽車制造常用的一種工藝,焊接后的零件表面大多會有不同程度的缺陷,如焊接飛濺、焊點、焊縫等,對后續的裝配、涂裝等工序均有較大影響。本案例中的客戶是一家頭部新能源車企,正在積極拓展汽車產線,目前主要由人工使用電動工具處理焊后缺陷,在產品良率、效率、成本控制等方面都面臨著挑戰。
車身飛濺打磨
基于先進的工業級力控,非夕為客戶打造了高負載自適應機器人Rizon 10加裝電動打磨工具的車身飛濺打磨方案。該方案憑借機器人的高響應底層力控技術實現復雜曲面的自適應貼合,彌補軌跡或工件精度誤差,保證打磨質量。
底盤焊點打磨
自適應機器人焊點打磨方案無需視覺輔助,能夠依靠力控探高確認基材位置及打磨量,將凸起焊點打磨至與基材齊平。
技術特色
? 自適應機器人高精度穩定主動力控、自適應曲面貼合的核心技術能力,使其在打磨拋光應用上具備強大的通用性,并保證優越的工藝質量。
? 基于創新研發能力和對打磨工藝的深度研究,非夕將復雜的打磨工藝封裝成多個簡易的元操作Primitives,降低使用門檻。
方案優勢
工藝成熟 成果質量高
單次焊渣去除率99%以上,打磨質量有較好的一致性。
方案簡單 性價比高
無需額外浮動磨頭及力控系統,設備損耗及低運維成本更低,單車工藝成本低于人工。
便捷操作 部署高效
Flexiv Elements 的圖形化編程界面搭配打磨工藝軟件包,易操作、部署快,10-15天即可完成工藝調試部署。
柔性通用 兼容性強
可滿足多款產品混線生產,可針對不同打磨工藝和需求,快速進行二次開發。
02 自適應機器人汽車玻璃底涂
在汽車玻璃組裝中,底涂是常見的預處理工藝,用于提高后續膠粘劑與基材的粘接強度。底涂溶劑有一定毒性,易給長期處于該工作環境下的人體帶來健康損害;同時人工底涂作業存在軌跡可能不穩定、一致性不佳等問題,因此客戶對柔性自動化方案的需求十分迫切。
非夕為客戶打造的汽車玻璃底涂解決方案具備較高的柔性,成果良率高、部署便捷,有效解決了底涂崗位勞動力流動性大、招工難等痛點,幫助客戶推進整體自動化變革。
技術特色
? 自適應機器人Rizon 4末端力感知精度達0.1N,結合1kHz的高響應控制頻率,可確保作業過程中恒定的接觸壓力。
? 基于先進的主動力控策略,機器人末端實時貼合工件表面,對工件復雜曲率及位置誤差有較高容忍度。
方案優勢
精細涂抹 良率高
穩定涂抹不同形狀和曲面的工件,可輕松應對位置誤差,保證底涂軌跡連續完整,中心線位置誤差符合要求,良率可達99%及以上。
柔性可擴展 總體擁有成本低
該方案無需大量的非標工具投入,可自適應不同形狀和尺寸的曲面工件,包括但不限于三角窗玻璃、前后風擋玻璃、汽車車架等,產品換型換線效率高,幫助客戶降低總體擁有成本。
快速部署 換型高效
現場部署可直接通過拖拽示教生成軌跡,搭配圖形化編程系統 Flexiv Elements 及內置的工藝軟件包,可在一周內快速完成部署調試。
雙重認證 安全可靠
自適應機器人Rizon 4已獲得CE、ETL雙安全認證,可靈活部署在人工配合環境或全自動產線中。
03 自適應機器人汽車轉向柱力學標定
使用霍爾傳感器的新型汽車轉向柱(包括雨刮控制系統)需要通過對撥桿系統進行校準,從而確保擋桿的使用體驗一致性。校準的方式是,用外部設備基于檔桿應力將檔桿機械位置與霍爾傳感器的感應信號進行位置映射,完成力覺標定。
基于自適應機器人Rizon 4s及開發工具包RDK,非夕打造了Flexiv轉向柱手柄標定系統,在機器人進行高精度軌跡運動的同時,實時記錄機器人末端位置及機器人末端外力數據,并將產品數據通過SPI 進行數據同步,儲存為文件。該方案不僅可以確保全過程實時控制,同時也可以進行檢測、數據管理等事項。
技術特色
? 高性能的機器人控制系統結合精準可靠的力/力矩傳感器,確保高頻、高精度的數據采集。
? 面向機器人開發者的開發工具包Flexiv RDK,滿足實時的數據同步和對比映射需求。
方案優勢
實時采集 精準測試
0.03N的六維力感知精度搭配1kHz響應頻率,可實現高實時、高精度、多維力測量、復雜軌跡連續力測量等復雜力學測試。
簡單易用 擴展性強
支持圖形化編程和拖拽示教的機器人交互方式,部署、換型、調試更高效,可便捷擴展至其他力學測量應用。
人機協作 安全保證
CE、ETL雙安全認證,確保人機協作空間下的安全,實現柔性化部署。
04 自適應機器人FPC柔性插裝
柔性電路板(FPC)自動化裝配一直是行業難點之一。由于FPC自身柔軟易形變,基于位置精度的傳統工業機器人解決方案很難完成控制閉環,因此大多數FPC裝配工作仍由人工完成。然而,人工裝配不可控因素多,裝配質量難以保證。非夕打造基于自適應機器人的FPC插裝自動化方案,實現了該工藝自動化從0到1的突破。
技術特色
? 高精度力感知能力結合1kHz實時整機響應頻率,保證了穩定、高良率的插裝效果。
? 高實時性、高精度視覺伺服技術,自適應來料狀態。
? 自主開發專利夾具,解決FPC夾持難點。
方案優勢
規避損耗 柔性可控
在視覺伺服技術的協助下,實時監控夾持及插裝過程中的力位表現并進行調整,減少對FPC和插座的損傷。
自適應來料 成功率提升
通過視覺力覺復合引導模式,機器人可自適應更多樣的來料狀態,提升裝配成功率及整體節拍。
柔性通用 方案可擴展
基于機器人自身的力控性能,通過方案優化,可柔性適配更多種類的FPC及插裝工藝。
05 自適應機器人動力電池上蓋裝配
新能源汽車的動力電池上蓋一般為金屬或復合材料,尺寸大、材質輕,在搬運和裝配過程中容易發生形變。同時由于上蓋鎖附通孔較多(60-80個),孔位加工精度難以保證,傳統裝配方案較難解決上蓋通孔與下螺孔出現的毫米級位置誤差。因此,業內的上蓋安裝緊固主要依靠人工完成,存在工作強度大、NG率高、質量不可控等問題。
非夕獨創主從協作的懸浮力控搜孔安裝技術,采用兩臺獨立運動控制的機械臂,以仿人化操作進行上蓋安裝對孔。之后,由另外兩臺機械臂完成后道擰緊工序,實現裝配流程全自動化。
技術特色
? 非夕獨創的雙臂協作懸浮搜孔技術結合了高響應、高精度的力位復合控制及柔順控制技術,由主臂進行主動搜孔,從臂保持定向的柔順跟隨,完成多方位的銷孔對位,裝配對位精度可達0.4-0.6mm。
? 通過力控搜孔、力感知入牙狀態、入牙導正、力控下壓等基于力控的仿人化擰緊方式,自適應機器人的柔性螺絲擰緊工藝可以實現對工件誤差高度容忍的擰緊裝配。
方案優勢
全自動化 高效穩定
全流程無需人工參與,降低人為不穩定因素對生產的影響。
容忍誤差 良率高
采用仿人化力控及柔順控制技術,自適應位置和姿態誤差,降低NG率,良率可達99%。
空間利用率高
合并原有裝配、擰緊雙工位,節省空間50%。
柔性通用 兼容性強
自適應機器人優秀的人機交互和快速部署特性使其可以實現相似任務自適應,兼容更多類型產品。
06 自適應移動機器人自動充電/檢測
隨著電動汽車行業的高速發展,充電場景下的充電樁利用效率低、停車場空間利用率低下、車主時間分配受限等問題備受關注。由此,新能源汽車的創新自動化充電服務需求愈發明顯。
為滿足相應需求、進一步賦能智能出行領域的合作伙伴,非夕推出通用性強、靈活度高、安全可靠、部署簡易的自適應移動機器人汽車充電方案。同時,非夕已陸續與各大新能源車企開展汽車出廠自動充電檢測的合作。
技術特色
? 自適應機器人具備七自由度和全身力控能力,可實現高度柔順的仿人控制策略。
? 高響應、高精度的力控性能,確保充電時夾取、插拔等任務的精準可靠。
? 高適應性的AI視覺算法,即使在低硬件配置情況下仍對環境具備較高容忍度,并可以自動調整角度進行二次拍照糾偏,提高識別準確率。
方案優勢
安全可靠 人車無憂
基于高精度力控和機器人本質的安全性,可確保充電過程中人員、車身以及充電裝置的安全。
柔順插拔 避免損耗
基于多種力控策略及柔順控制的仿人化插拔動作,確保插拔過程的柔順、穩定,避免因姿態、位置、軌跡精度等原因出現充電口的損傷或損耗。
靈活通用 利用率高
單臺自適應移動機器人可響應多個充電需求,提高設備和空間利用率。
除以上典型案例和應用外,非夕仍在繼續推進自適應機器人的技術創新和全新的智能制造解決方案落地。我們希望同合作伙伴一道,為車企及上下游企業提供更加優質的服務,應對自動化挑戰,構筑行業綜合競爭力。
來源:蓋世汽車
作者:忻文
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