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Stellantis
11台協作型機器人協助Stellantis組裝新款FIAT 500電動車
01 簡介
Stellantis N.V.公司是一間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(Fiat Chrysler Automobiles group)合併後成立。Stellantis的米拉費歐瑞廠(Mirafiori)位於義大利杜林市,目前已安裝11台優傲科技的協作型機器人,自動化一系列複雜的組裝產線作業與品質控管,製造新款FIAT 500電動車。在米拉費歐瑞廠開發出協作型應用,為作業精確度與品質帶來顯著利益,同時,原先以手動操作的許多作業,在人體工學方面也有改善。
02 面對的挑戰
在FIAT500電動車生產線上,某些組裝流程與品質控管需要引進特定的自動化技術,以確保所需的品質與重複性符合產品標準。此外,由於工廠作業員平均年齡偏高,如何減輕身體負擔也成為燙手山芋。
影片 — Stellantis, 義大利
03 解決方案
幾年前,Stellantis決定採用優傲科技的協作型機器人。對於該公司來說,UR的技術能夠確保特別先進的人機介面,完美匹配這家集團在生產流程與產品方面的品質要求。協作型自動化,作業員免於重複單調又耗費體力的手動作業,因此他們能夠改為從事更高附加價值的製程。
11台UR協作型機器人將以下幾項應用進行自動化:
- 為車門安裝防水襯墊(2台UR10e協作型機器人並行作業)
- 軟篷車頂定位(啟動引物軌道與目視檢查,確保在周邊正確擠壓膠黏帶) (1台 UR10e)
- 核對軟篷車頂框架尺寸(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)
- 引擎蓋安裝(1台UR10e)
- 後側門鉸鏈拴緊 (1台UR10)
- 擋泥板安裝(2台UR5與2台UR10協作型機器人)
米拉費歐瑞廠漸進式採用優傲科技的協作型機器人,讓作業員能夠充分了解自動化流程如何進行。廠務經理Luigi Barbieri解釋:「第一步,我們決定在公司員工餐廳引進UR協作型機器人,在午餐時間為員工送水。產線作業員有機會親身一睹協作型機器人的安全性與協作本質,進而克服他們對後續應用安全性的憂慮。」初次試驗成功後,就為FIAT 500電動車產線的一系列應用安裝UR協作型機器人:
將防水襯墊安裝於車門
Stellantis在車門組裝線的兩側各安排一台UR10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,以確保襯墊完全密封,避免水份滲漏。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。
人體工學專家Giuseppe Guidone解釋:「UR協作型機器人大幅改善這項應用的人體工學。安裝襯墊時需要作業員使用測力滾筒持續加壓,長期下來恐造成手臂關節受傷,甚至引發肌肉骨骼疾病。因此,協作型機器人帶來兩項好處:提升作業的精確度和品質,並改善作業員的身心健康。」
軟篷車頂組裝
在FIAT敞篷車500車款的軟篷車頂組裝線,有兩台UR10e協作型機器人進行作業。第一台協作型機器人執行兩項不同作業;利用某個特定拿取裝置支撐的襯墊,UR10e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,視覺系統檢查膠粘帶的幾何連續性與層面大小。
第二台協作型機器人則是與類人型機器人協作。一旦軟篷車頂組裝完成,就會以特殊支架撐開,接著由機器人拿起。這個時候,第二台UR協作型機器人對軟篷車頂框架進行尺寸檢查(透過視覺系統),確保符合尺寸。一旦確定符合尺寸,類人型機器人會將軟篷車頂移出產線。
這項應用提供諸多生產力和品質優勢。協作型機器人確保黏著劑正確上膠,並且核對軟篷車頂框架尺寸。
後車蓋鉚接
在FIAT500電動敞篷車的車門組裝產線,配置了一台UR10e協作型機器人,負責壓裝10個盲鉚釘,這些鉚釘將後車廂鉸鏈加強物固定在後車廂框架。作業員把後車蓋框架與鉸鏈加強物裝載到工作站中,接著由協作型機器人進行定位,並且壓裝鉚釘。
這項應用提供生產力與人體工學益處。同時,持續監控工作站的輸入與輸出參數,能夠確保提升製程品質與一致性。
引擎蓋安裝
在這項應用上,當車體抵達工作站後,引擎蓋是以封閉位置進行安裝,鉸鏈螺絲是由前一個工作站的作業員插入。建立引擎蓋後,協作型機器人(UR10)會移動到位置上,以正確扭力鎖緊四個螺絲。這項應用主要優勢在於品質、效率與符合人體工學。引擎蓋是以封閉位置抵達工作站,導致作業員極難正確拴緊引擎蓋。由於看不到絞鏈螺絲的拴緊狀況,作業員很容易漏鎖螺絲,或是拴緊不當。協作型機器人同樣也改善了作業的人體工學性,作業員不再需要以不舒適的麻煩姿勢進行工作。
附加車門絞鏈拴緊
FIAT 500的車款配有額外的後側車門,需要一套自動化的應用,能夠執行複雜的拴緊循環。協作型機器人上面安裝了進階自動化工具,藉此幫助車門正確定位在車體上。然後,協作型機器人從後車廂進行拴緊作業。
協作型機器人符合兩項不同的製程要求:它讓作業員不再需要以不舒適的姿勢拴緊絞鏈,在這種姿勢下,作業員可能無法看清車體內部正確位置;另外,它也預防來自拴緊工具的反作用力(以75 Nm扭力運行)撞擊作業員手臂。
擋泥板安裝
在板金產線的這個工作站中,外框抵達時,左右擋泥板已就定位。兩台UR5和兩台UR10e協作型機器人安裝在一個平台上,平台根據車體Z軸降低自身高度。平台的側翼關閉,以便固定幾何形狀,並且啟動24個螺絲的拴緊作業,繫牢擋泥板。這4台協作型機器人每台皆配備可控制扭力的自動化螺絲起子。
這項應用提供多項優勢。協作型自動化確保為作業員帶來人體工學益處,作業員不再需要在車體底下作業。由於螺絲是以扭力拴緊,能夠消除板金上的張應力(tensile stress)。另外,循環時間也能縮短,提高整個工作站的生產力。
“幾年前,我們決定採用優傲科技的協作型機器人。對我們來說,UR的技術能夠確保特別先進的人機介面,完美匹配本集團在生產流程與產品方面的品質要求。”
使用的UR協作型機器人型號:
5台 UR10e協作型機器人
4台 UR10協作型機器人
2台 UR5協作型機器人
- 確保複雜的組裝作業符合人體工學
- 確保螺絲拴緊時的品質與重複性
- 檢查黏著劑的上膠循環,以及組裝品尺寸一致性
- 準確度
- 精確度
- 人體工學
- 組裝、鎖附螺絲、品質控管、目視檢查、上膠
立即開始自動化
價格實惠、安全且彈性的協作型機器人讓自動化變得比以前容易,即使對中小型企業來說,也是如此輕鬆、容易上手。