Tiêu điểm: Vỏ động cơ và khay pin Giga-Casting cho xe điện

Sự chuyển đổi sang Xe năng lượng mới (NEV) đã buộc ngành công nghiệp ô tô phải áp dụng "Giga-Casting" – các bộ phận kết cấu nhôm tích hợp quy mô lớn. Các bộ phận này đặt ra những thách thức chưa từng có cho việc hoàn thiện do kích thước, sự biến đổi kích thước và bản chất nguy hiểm của bụi nhôm. Bài báo này trình bày chi tiết việc Kingstone triển khai hệ thống gỡ lỗi rô-bốt được bù laser đã tăng năng suất lên 350% đồng thời đảm bảo an toàn tại nơi làm việc 100%.

Để tối đa hóa phạm vi hoạt động của EV, việc giảm trọng lượng là tối quan trọng. Các bộ phận nhôm đúc áp lực cao (HPDC) cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp thay thế hàng chục bộ phận bằng thép dập. Tuy nhiên, HPDC tạo ra "bavia" đáng kể – kim loại dư thừa tại các đường nối khuôn – phải được loại bỏ mà không làm ảnh hưởng đến con dấu chân không hoặc các điểm lắp đặt cấu trúc.

Bụi nhôm rất dễ cháy và có khả năng gây nổ. Việc gỡ lỗi thủ công truyền thống tạo ra một môi trường đòi hỏi PPE cực đoan và gây ra rủi ro cháy nổ liên tục cho nhà máy.

Một vỏ động cơ đúc rộng 800mm có thể bị cong vênh tới 4mm khi nguội đi. Một đường đi rô-bốt cố định sẽ bỏ sót bavia hoặc cắt vào thành của bộ phận, dẫn đến hỏng cấu trúc.

Các kênh làm mát và khoang bên trong yêu cầu các công cụ gỡ lỗi phải tiếp cận sâu vào bộ phận, đòi hỏi rô-bốt tải trọng cao với tầm với dài và kiểm soát đường đi chính xác.

Kingstone đã thiết kế một tế bào đa trạm với rô-bốt tải trọng 60kg màu cam và một bộ công cụ thích ứng.

Mỗi bộ phận đi vào tế bào trước tiên được quét bởi một hệ thống tích hợpHệ thống thị giác laser 3D.

• Độ chính xác đo lường: ±0.02mm.
• Bù trừ thời gian thực: Hệ thống thị giác so sánh đám mây được quét với mô hình CAD chính. Nếu đường phân khuôn bị dịch chuyển do hao mòn khuôn hoặc biến dạng bộ phận, toàn bộ đường đi của rô-bốt sẽ được dịch chuyển theo 6 bậc tự do (X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw) trước khi công cụ tiếp xúc.

Rô-bốt sử dụng bộ thay đổi công cụ tự động (ATC) để chuyển đổi giữa ba đầu chuyên dụng:

1. Đầu phay mô-men xoắn cao (2.2kW): Để loại bỏ bavia dày (lên đến 3mm) từ các cổng chính.
2. Công cụ tuân thủ linh hoạt: Một công cụ khí nén duy trì lực không đổi để "bẻ" các cạnh và loại bỏ bavia mịn mà không làm thay đổi hình dạng vát của bộ phận.
3. Công cụ bán kính bên trong: Một công cụ cổ hẹp chuyên dụng cho các lối vào kênh làm mát.

Tế bào KS-RoboDeburr là một đơn vị được bao bọc hoàn toàn với mộtHệ thống thu gom bụi loại ướt tích hợp.

• Nguyên tắc: Bụi nhôm được hút ngay vào hệ thống lọc màn nước, biến bột khô thành bùn không cháy.
• Xếp hạng an toàn: Đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cháy nổ ATEX/NFPA, cho phép nhà máy hoạt động mà không phải lo sợ thường xuyên về các sự cố liên quan đến bụi.

Bằng cách loại bỏ các chấn thương do căng thẳng lặp đi lặp lại (RSI) và giảm thiểu việc làm lại 95%, hệ thống đã mang lại mức giảm TCO là38% trong ba năm so với phương pháp thủ công. Chi phí đầu tư ban đầu đã được thu hồi trong14 tháng chỉ riêng từ việc tiết kiệm lao động và cải thiện năng suất.

Khi các nhà sản xuất ô tô hướng tới các bộ phận đúc lớn hơn nữa, yêu cầu về gỡ lỗi "thông minh" – các hệ thống có thể nhìn và thích ứng với sự biến đổi của kim loại – sẽ trở thành tiêu chuẩn cơ bản cho các nhà cung cấp Cấp 1. Cách tiếp cận có hướng dẫn bằng thị giác của Kingstone cung cấp khả năng mở rộng cần thiết cho thị trường NEV có khối lượng lớn.