目前，在汽車總裝車間的各個工藝環(huán)節(jié)，生產節(jié)拍至關重要，客戶希望在生產線連續(xù)運行的工況下完成各工位的裝配任務，同時滿足整廠生產系統(tǒng)的工作時序。如在汽車備胎安裝工位中，存在工人重復勞動強度大、生產效率低以及安裝質量不穩(wěn)定等問題。對此，上海發(fā)那科研發(fā)并推出了基于機器人及智能技術的汽車備胎自動安裝系統(tǒng)。

1系統(tǒng)介紹

圖1.發(fā)那科汽車備胎自動安裝系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要由機器人、行走軸、隨行跟蹤系統(tǒng)、iRVision視覺系統(tǒng)以及柔性化TOOLING等構成。

A. 機器人

R-2000iC/125L新型長臂型機器人作為高可靠性和性價比的機器人，擁有3100mm的長臂展和125kg的負載能力，可廣泛用于汽車制造的各個生產領域。采用最新輕量化結構設計，使機械本體重量更輕，剛性更高，機器人運行速度更快。同時配備通用型總線通訊模塊，適應性強，便于與客戶各種不同種類自動化控制系統(tǒng)通訊連接。

B. 行走軸及隨行跟蹤系統(tǒng)

行走軸來自上海發(fā)那科標準機器人行走軸系列，使用FANUC高效伺服電機驅動，由機器人控制器直接控制，控制系統(tǒng)集成化程度高，硬件配置簡潔，其最高速度可達2000mm/s，且有效行程可根據需求進行標準化配置。

隨行跟蹤系統(tǒng)可實時讀取車身輸送裝置的線速度并反饋給機器人，并控制行走軸及機器人與輸送線的同步運行，使機器人與車身保持相對靜止狀態(tài)。跟蹤系統(tǒng)能夠適應0~150mm/s的輸送線速度變化，柔性化程度高，對客戶現(xiàn)場輸送機構改動小，滿足不同速度工況的生產需求。

C. 2D視覺系統(tǒng)

iRVision 2D視覺相機安裝在機器人TOOLING側，可隨機器人一起運動，用于位置識別和防錯檢測。特別是在混線生產時，視覺系統(tǒng)有以下關鍵作用：

①精確定位，識別車身和備胎擺放的位置誤差，反饋給機器人進行安裝的姿態(tài)校正，降低了備胎來料和車身位置精度要求。

②防錯功能，智能識別車型類別(如圖2)，并能識別輪胎種類和正反面，防止由于來料不匹配問題造成的安裝錯誤。

③安全保障，安裝備胎前對后備箱拍照檢測(如圖3)，防止因前序工位未打開后備箱而引起機器人與車身碰撞，消除安全隱患。

圖2. 視覺拍照定位

圖3. 車身后備箱檢測

2系統(tǒng)優(yōu)勢及應用

目前，發(fā)那科機器人智能汽車備胎安裝系統(tǒng)已在國內某知名汽車制造整車廠得以成功應用，并穩(wěn)定生產。通過智能化，柔性化技術以及成熟可靠機器人的應用，不僅為客戶有效節(jié)省了手動安裝工人，同時是生產效率及可靠性大幅提升。

現(xiàn)總結主要特點如下：

采用FANUC高性能，高可靠性機器人，提高產線節(jié)拍、確保生產可靠性

配備專用地裝行走軸及隨行跟蹤系統(tǒng)，滿足產線連續(xù)運行工況下自動安裝

FANUC iRVision 2D視覺系統(tǒng)實現(xiàn)車身及備胎精準定位

專用設計的TOOLING適用于不同規(guī)格的備胎，提升生產柔性化程度

同時，對于該智能化汽車備胎安裝系統(tǒng)，我們已實現(xiàn)了標準化模塊化設計，能快速響應客戶自動化改造需求，并最大程度降低對客戶現(xiàn)場的改造工程，簡化現(xiàn)場施工，縮短實施周期。