Stellantis
11台 UR 機器人協助荷蘭汽車大廠組裝新款電動車
01 簡介
Stellantis N.V. 是一家荷蘭跨國汽車製造商，於 PSA 集團與飛雅特克萊斯勒汽車集團合併後成立。Stellantis 米拉費歐瑞廠 （Mirafiori ）位在義大利杜林市（Turin），目前已安裝 11 台優傲科技的協作型機器人，將自動化導入新款 FIAT 50 電動車的一系列生產線作業及品質控管。由米拉費歐瑞廠開發出的協作型應用不但顯著提升作業精確度和產品品質，也讓許多人工作業在人體工學上獲得改善。
在 FIAT 500 電動車的生產線上，某些組裝流程和品質控管需要引進特定的自動化技術，藉此確保達到產品標準所需的品質和重複性。此外，考量到工廠作業員的平均年齡較高，如何減輕身體負擔也成為燙手山芋。
影片 – Stellantis 集團，義大利
02 一系列自動化應用
幾年前，Stellantis 決定採用優傲科技的協作型機器人。對他們來說，UR 技術一直是先進人機介面的保證，完全符合該集團在製程和產品方面的品質要求。協作型自動化不僅有助作業員免於內容重複又耗費體力的手動任務，也讓他們能夠投入附加價值更高的工作。
以下是透過 11 台 UR 協作型機器人實現自動化的應用：
- 於車門上安裝防水襯墊（2 台 UR10e 同時運作）
- 軟篷車頂定位（啟動引物軌道與視覺檢查，確保在周邊正確擠壓可黏性繃帶）（1 台 UR10e）
- 檢查軟篷車頂框架尺寸（1 台 UR10e）
- 將後車蓋與盲鉚釘進行鉚接，壓裝於後車廂外框（1 台 UR10e）
- 安裝引擎蓋（1 台 UR10）
- 鎖緊後側門的鉸鏈（1 台 UR10）
- 安裝擋泥板（UR5 與 UR10 各 2 台）
米拉費歐瑞廠在車門組裝線的兩側各安排一台 UR10e 協作型機器人。視覺系統會在測得車門抵達組裝線後啟動協作型機器人，利用機械手臂上的滾筒對襯墊四周施壓，將其固定在車門上。這項應用挑戰性十足的原因在於，協作型機器人不但要在侷限空間內依照複雜的路徑移動，還得避開車門上突起的鉚釘，以確保襯墊完全密合，避免水份滲入。協作型機器人動作精準、分毫不差，重現精度可達正負0.05 mm。
在 FIAT 500 敞篷車的軟篷車頂組裝線上，有兩台 UR10e 協作型機器人同時運作。第一台協作型機器人會執行兩項不同的作業：首先利用一個由特製取放裝置支撐的襯墊清潔並準備引物軌道，隨後在此上膠，將軟蓬車頂固定在框架上。另一項作業則是品質控管，透過視覺系統檢查膠帶的幾何連續性和尺寸。
第二台協作型機器人則是與一台人形機器人協同作業。當軟篷車頂組裝完成後，會在一個特製支架上展開，然後由人形機器人接手。此時，第二台 UR 協作型機器人會透過視覺系統對軟篷車頂的框架進行尺寸檢查，確保尺寸符合標準。一旦確認合格，人形機器人便會將軟篷車移出生產線。這個應用帶來了一系列生產力和品質的優勢。協作型機器人不但確保了黏著劑正確上膠，也對軟篷車頂框架的尺寸進行檢查。
03 確保生產線的一致性
在 FIAT 500 電動敞篷車的車門組裝線上，一台 UR10e 協作型機器人負責壓接 10 顆盲鉚釘，將後車廂門鉸鏈加強件固定到後車廂框架上。作業員將後車蓋框架和鉸鏈加強件放到工作站上，然後讓協作型機器人負責定位和壓接鉚釘。這項應用帶來了生產力和人體工學的優勢。而透過持續監控工作站輸入與輸出參數的方式，也確保製程品質與一致性有所提升。
在引擎蓋安裝的應用中，車體會以引擎蓋關閉的狀態進入工作站，鉸鏈螺絲則由前一站的作業員事先插入。在確定引擎蓋幾何形狀後，一台 UR10 協作型機器人會就定位，並以正確扭力鎖緊四顆螺絲。這項應用的主要優勢在於品質、效率且符合人體工學，因為引擎蓋以是關閉的狀態進入工作站，要正確鎖緊是非常困難。由於看不到鉸鏈螺絲的鎖緊狀況，作業員很容易漏鎖螺絲或施力不當。此外，協作型機器人也讓作業過程更加符合人體工學，作業員不再需要以不舒服或不自然的姿勢工作。
米拉費歐瑞廠Stellantis 旗下擁有十四個汽車品牌：Abarth、Alfa Romeo、Chrysler、Citroën、Dodge、DS Automobiles、FIAT、Jeep、Lancia、Maserati、Opel、Peugeot、Ram Trucks 和 Vauxhall。
米拉費歐瑞廠透過逐步導入 UR 機器人的方式，讓作業員充分了解自動化流程的運作。米拉費歐瑞廠的廠務經理 Luigi Barbieri 解釋道：「作為第一步，我們決定在員工餐廳引進一台 UR 協作型機器人，在午餐時間為員工分發水杯。生產線作業員有機會親自一睹這些協作型機器人的安全性和協作本質，進而克服他們對後續應用安全性的疑慮。」在這個初步試驗取得成功後，該廠隨即在 500 電動車生產線上的一系列應用安裝 UR 協作機器人。
車門鉸鏈鎖緊與安裝
以多出一個後側車門的 FIAT 500 為例，它需要一套能進行複雜鎖緊作業的自動化系統。車廠會透過一個裝有協作型機器人的先進自動化工具，將車門正確定位於車體上，接著由協作型機器人從後車廂後方進行鎖緊作業。這款協作型機器人符合兩項製程要求：第一，它有助於操作員避免在不舒適的姿勢下鎖緊鉸鏈，因為這樣的姿勢會讓他們無法看到車體內的正確位置；第二，它有效防止鎖緊工具（運作扭矩達 75 Nm）回彈時撞到操作員的手臂。
在板金產線的工作站中，車架已經預裝好左右兩側的擋泥板。 UR5 和 UR10 協作型機器人（各兩台）被安裝在一個平台上。該平台會沿著 Z 軸下降，以配合車體高度，平台兩側會閉合以便固定幾何形狀，然後開始鎖緊用來固定擋泥板的24顆螺絲。這 4 台協作機器人皆配備了可控制扭力的自動螺絲槍。
這個系統帶來了多項優勢：協作型自動化讓作業員的工作更符合人體工學，讓他們不再需要在車底下作業。由於螺絲是依照扭力鎖緊，能夠消除板金上的張應力（tensile stress）。此外，這也縮短作業時間、提升整個工作站的生產效率。
UR cobot models:
UR10e cobots
UR5 cobots
- 確保複雜的組裝任務符合人體工學
- 確保螺絲鎖附品質與重現精度
- 檢查黏著劑的上膠循環，以及組裝尺寸的一致性
- 準確度
- 精確度
- 人體工學
- 組裝、螺絲鎖附、品質控制、視覺檢查、點膠
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