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Crown-科朗公司采用FASTSUITE Edition 2进行机器人焊接单元离线编程

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机器人焊接:提高编程和设备制造的效率

叉车制造商Crown-科朗在很大程度上依赖机器人焊接自动化来在罗丁(德国)工厂中制造/生产他们的设备。 提高生产率和焊接质量的成果令人印象深刻, 因此近年来自动化焊接系统的数量不断扩大。在生产中增加更多机器人也就需要增加更多有经验的编程人员。

为了编程零件改型而暂停机器人单元生产以时,就会出现瓶颈。 为了消除这些在生产时间的低效及损失,Crown-科朗现在已经开始用基于仿真的离线刀具路径生成编程取代耗时的机器人系统手动示。

为此,他们采用FASTSUITE Edition 2软件和CENIT团队!

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Crown-科朗是世界五大叉车制造商之一。这家位于美国的家族企业在全球拥有19个生产基地,在84个国家拥有500多个销售办事处,拥有全球生产,销售和服务网络。

作为一个以客户为导向的创新领导者,Crown-科朗不间断地在物流解决方案领域制定走向。开发过程涉及从项目启动到完全开发产品设计的技术挑战。Crown-科朗有一个“以人为本的设计”的方法。每台叉车的设计都旨在提高客户现场的生产率,操作员舒适性和安全性,最终优化车队的总体拥有成本。Crown-科朗在工业设计方面已经赢得了很高的声誉,并因此获得了多项奖项。

对于叉车生产,开发能够满足客户对质量,人体工程学和可靠性,及安全相关的高要求,并且坚固耐用的产品是至关重要。

Crown-科朗的高度纵向整合满足了以客户为中心的高品质标准:高达85%的部件是内部生产的。

那些访问罗丁工厂的人会对这个纵向整合的实施留有深刻印象。 Crown-科朗的员工非常自豪能够在统一团队的努力下取得卓越的制造业绩。

Crown-科朗自1986年以来一直在罗丁工厂生产叉车。在过去的30多年中,这一直是制造创新的起点。生产总监Mads Adreasen为此而推动的焊接机器人化也就不足为奇了。如今在生产车间中有多个复杂的机器人系统,最多达到13个轴。

 


 

机器人焊接的众所周知的优点在Crown-科朗得到了证明:始终完美的倾斜角度,恒定,最佳的焊接速度和合适的焊接参数.所有这些都拥有绝对可重复性。由于自动化,最高质量水平焊缝的所有先决条件都得到了满足。罗丁工厂因此实现了单个工艺步骤的生产率的高度提升。

编程和夹具构建起着重要的作用。每个焊接单元都依附与其编程质量,而夹具确保工件的最佳定位和可达性,这通常是非常苛刻的。

一些实体钢部件有许多难以到达或小面积的焊缝。这使手工示教和夹具设计变得十分困难。

每种产品都有很多组件和组件品种变化。同时,新零件不断地被添加到生产中。这意味着员工们总是在满负荷工作。停机时间对效率造成显著影响。

团队意识到了离线编程可以带来的可能性。在这里,制造工程项目经理Florian Braun看到了优化焊接机器人使用的机会。他负责市场调查,并能够说服所有参与内部调研的公司应邀参加对比测试。

其中一家供应商是CENIT,拥有FASTSUITE Edition 2软件,一个3D模拟平台,并提供专门用于离线编程焊接工艺的先进工艺技术包。



Crown-科朗的软件功能需求:

•基于CAD数据的焊缝生成(CAD到路径的算法),具有自动工具进退方策。生成的焊接路径不仅描述机器人的运动轨迹,而且还包括焊接工艺技术的控制命令。通过这种方式,避免了许多手动编程步骤,并始终保持最佳工艺参数。

•如果需要,可以通过参数来调整焊缝和焊枪对工件的定位。

•外部轴和工件定位器自动定位和插补。

在对比测试中,任务是使用OLP软件在Reis-徕斯紧凑型焊接单元上对组件加工进行编程,并执行下载。最重要的是,判断程序下载质量,以及机器人跟随焊接路径的轮廓线的精确度。

在测试之前,对于FASTSUITE软件是否真的能够有效地解决面临的困难并有效协调的工作步骤存在过一些怀疑。有人担心离线编程是否能够满足Crown-科朗质量需求,以及担心该软件难以学习或使用繁琐。

 


 

FASTSUITE的性能在现场测试中令人信服。尽管在测试过程中单元格还没有经过定位校准和离线编程的前期准备,但是刀具路径已经非常接近参考线。 FASTSUITE开发商与领先的机器人制造商的密切合作证明了它的价值。该软件为Reis-徕斯的焊接单元提供了一个控制器附件,可以对PC上的系统进行非常精确的仿真和优化。此外,CENIT员工在各种系统的离线编程中的实际经验帮助焊接单元上的机器人导入程序并安全运行。

FASTSUITE能够展示其“易用性”,并给于了所有参与者一个项目实施有效性验证的信心。 CENIT带来的焊接生产的高水平专业知识为Crown-科朗提供了追加保证,他们找到了合适的合作伙伴。

FASTSUITE Edition2已经在对比测试期间明确化,并收到了实施启动指示。首批焊接单元于2017年夏季开始整合到仿真环境中。

项目实施分为三个阶段。在启动时,CENIT根据相应系统的要求配置软件(阶段1)。接着创建与实际安装相对应的单元的数字布局模型(阶段2)。

为此,FASTSUITE团队利用机器人,工具,系统组件以及三维CAD数据中的所有碰撞相关特征构建焊接单元。零件参考,TCP(Tool Center Point,工具中心点)和系统零点也包含到机器人的运动学机构,辅助轴和工件变位机内。

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其成果是程序员得到了在每个OLP任务开始时加载到FASTSUITE Edition 2中的数字启动模型以及相应的设备和组件。

在客户现场,阶段3从数字模型和设备的校准定位开始。 FASTSUITE团队通过测量机器人上的定位针来验证真实参考点和TCP位置,在软件中进行相应的校正。 OLP功能系统验收及交付后,在现场进行用户培训。

校准定位是OLP项目中的一个重要步骤,CENIT应用顾问的丰富知识背景的价值也得到了认可。

Florian Braun报道说,整个实施项目中Crown-科朗方面对参与的承诺水准很高。 “我们知道我们需要参与,什么都不做是不可行的”。同时如果遇到问题,FASTSUITE团队也坚守岗位:“当你需要他们的时候,他们就在那里,待到问题解决。”

有了这个精神,Crown-科朗在机器人焊接效率方面取得了巨大成就。现在只需几个小时,而不用花几天的时间就可以完成一个新工件或零件的编程。这是因为编程是在FASTSUITE Edition 2的模拟环境中进行(离线,即平行于系统的生产操作),因此系统的停机时间已经显著减少。减少了由于新部件的导入及示教导致的生产中断。固体钢部件的焊接质量一贯非常好,符合Crown-科朗的标准。

综上所述,OLP项目对精简模具开发设计产生了积极的影响。因为仿真系统可以将所有运动学机构和外围设备进行虚拟3D模型模拟,确保了更方便更快地得到正确的夹具。不是一遍又一遍地测试真正的设备原型,而是先在虚拟设备上测试可行性,然后再进行实际制作。新的组件可以在开发过程中为后期的焊接生产进行各种设计优化。

该项目的成功主要是由于Crown-科朗从一开始就构建了一支包含所有必要成员的团队。包括焊接专家,机器人程序员,投产准备和生产计划员,生产过程管理,直至到工厂经理Andreasen。

Crown-科朗团队的每个人都支持这个新的解决方案,并使用离线编程的功能。在生产性,质量和整体工作效率方面得到了显着提升!投入的人力物力在各个方面都得到了肯定, Andreasen报告说:“OLP项目非常成功的达到了我们的要求,同时我们也看到我们的员工对最终结果非常满意,这对我们Crown-科朗公司整体也非常重要。 “

罗丁工厂今天已经出现了新的认知。通过FASTSUITE,Crown-科朗拥有一个可以与之共同发展的软件解决方案,它具有开放性和可扩展性,可根据未来的需求进行定制。与FASTSUITE团队一起,Crown-科朗迈出了强大工业4.0蓝图的新里程。

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