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(shí)的高科技解決方案。
挑戰(zhàn)
原型胎自動(dòng)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(gè)原型胎全程大約需要40小時(shí)，不僅非常耗時(shí)，而且對(duì)操作人員的測(cè)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(dòng)化成型加工工藝。
解決方案
機(jī)器人測(cè)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(xiàng)革命性的機(jī)器人輪胎雕刻解決方案。在該方案中，一臺(tái)高精度史陶比爾 RX160 六軸機(jī)器人負(fù)責(zé)測(cè)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(dòng)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(dòng)，使得測(cè)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(cè)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。基于測(cè)量到的數(shù)據(jù)，胎輪廓會(huì)根據(jù)胎面的款型在離線編程系統(tǒng)中自動(dòng)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(diǎn) (TCP)后，開始進(jìn)行雕刻。根據(jù)夾具內(nèi)測(cè)得的切削力和刀片溫度，可實(shí)現(xiàn)切割過程控制全自動(dòng)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)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(píng)估。操作人員只需在旁監(jiān)測(cè)，僅在必要時(shí)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(shí)現(xiàn)6種以上不同型號(hào)的原型胎同時(shí)雕刻。
與之前的半自動(dòng)化解決方案相比，機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)省3D編程和起動(dòng)環(huán)節(jié)方面50%的時(shí)間，節(jié)省制造環(huán)節(jié)15%的時(shí)間，包括輪廓測(cè)量和自動(dòng)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(shí)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(cè)能夠在完全相同的加工條件下加以實(shí)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
史陶比爾機(jī)器人將攜更多汽車及金屬加工解決方案亮相4月15-20日在北京·中國國際展覽中心(新館)舉辦的中國國際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2019)，誠邀您蒞臨E1館A482號(hào)展位。
（轉(zhuǎn)載）
