即使是柔性部件，也盡在掌控之中：KR CYBERTECH 實現電池組組裝自動化

隨著可再生能源的使用規模穩步增長，溫室氣體的排放減少，降低了環境治理和恢復費用。電動汽車是未來的主要發展趨勢，因為其有助于減少二氧化碳排放量，并降低維修和維護成本。據估計，目前全球已有超過 2700 萬輛插電式混合動力汽車和純電動汽車正在被使用。隨著絕大多數國家在2030到2035年停放燃油汽車的牌照，上述數字還會大幅增長。KUKA 很早就意識到電動汽車的潛力。自 2014 年以來，這家來自德國奧格斯堡的自動化專業廠商不斷地優化其產品組合，以滿足汽車工業電子元件制造的特殊要求。位于德國阿爾高地區肯普滕（Kempten）的 Liebherr-Verzahntechnik GmbH（利勃海爾齒輪加工技術有限公司）如今因此受益。這家公司設計出一款應用程序，在機器人的輔助下，可以為電動汽車制造商及其零部件供應商帶來更安全的生產環境和更高的生產效率。畢竟，電池對于電動汽車就像心臟對于人一樣重要。

為了滿足汽車工業多方面的要求，例如周期時間、數量、質量和生產成本，電池生產過程中的大部分流程步驟如今已經完全自動化。此外，專業技術人員短缺也推動了自動化的強勁趨勢。愿意承擔這種單調、體力負擔高、同時又要求嚴苛的任務的專業技術人員越來越少。來自德國呂登沙伊德（Lüdenscheid）的 KOSTAL Kontakt Systeme GmbH 公司自 1938 年以來致力于生產和銷售汽車工業用的連接器。這家公司意識到這塊市場仍然空白，因此開發了一款同時適合手動和自動化的插接頭。KOSTAL 開發團隊負責人 Martin Wolter 表示：“安全性在這里起著非常重要的作用。這里所處理的是高壓觸點，因此必須防止意外接觸。類似于插座，這里的觸點也受到保護，防止手指意外觸碰。然而，不同之處在于車輛中的插頭連接會受到振動以及高溫和低溫的影響。”

用機器處理柔性部件仍然是現今組裝任務中的一個巨大挑戰，例如，機器人很難抓住會向任何方向扭曲的彈性電纜。利勃海爾以 KR CYBERTECH nano ARC HW 為基礎，開發出一款特殊夾爪，可以從泡殼中取出電纜。由于泡殼中的電纜事先沒有精確地放在一定位置，因此此處會采用 2D 攝像機，以便準確找出高彈性柔性電纜上的抓取位置，并將電纜末端的模塊連接器精確定位在連接器配合件的上方。

由于連接器必須小心處理，因此將插接過程解耦以確保順利運行。一個彈簧組負責控制傳輸到連接器和連接器位置保證（CPA）的力。然后，氣缸將連接器壓入連接器配合件中。這個彈簧組件會受到加壓，直到達到 70 牛米的力矩并觸發終端位置傳感器。同時，彈簧承載的鎖定銷將 CPA 向下推。這樣會使 CPA 鎖定，連接器牢固插入，夾爪便可以再次向上移動。與其他自動化專業供貨商相比，利勃海爾刻意避免將試錯過程作為柔性電纜的插接過程的解決方案，因為每一個抓取動作都必須一次到位。他們這樣做的原因是，該技術應適合量產，并且必須能夠滿足嚴格要求的周期時間。結果證明，這非常有效：系統的節拍比規定的 17 秒更短，交出了 11 秒的佳績。