正文

在汽车制造领域,打磨、抛光与去毛刺是确保零部件精度、外观质量与安全性的关键后道工序。然而,传统人工打磨长期面临粉尘危害大、质量不稳定、效率低下及招工难等严峻挑战。
面对行业痛点,埃斯顿推出了高精度、高灵敏力控智能机器人打磨方案。该方案通过力控等技术,使机器人在作业中不仅能精准定位,更能实时感知并自适应调整打磨力度,以恒定、精准的“巧劲”替代了传统人工或简易机械的不稳定施力。目前,该方案已在多种汽车核心部件的打磨工艺中实现批量应用,有效提升了工艺质量与生产效率。
材料加工稳定性要求高:工件为易变形的铝合金饰条,对加工过程的稳定性与力控精度提出挑战。
精度与外观标准苛刻:需实现端头平整打磨与高亮抛光,同时对工件轮廓形状的公差要求极高。
针对上述难点,本方案采用高精度力控机器人工作站,核心配置包括:
机器人本体:ER70-2100-LI
核心控制系统:100N高精力控系统,确保稳定、柔顺的力控输出
执行与辅助单元:气动抛光机、15位混合刀库、变位机
工艺软件:专用抛光工艺软件包,实现工艺参数一体化管理
实现超精密力控,保障质量与良率:通过高精力控系统,将打磨力精确稳定在±1N,杜绝复杂曲面打磨中的过切或欠切问题,将整体抛磨表面质量一致性提升20%。
达成卓越级表面光洁度:采用专用伺服电机,将抛光扭矩精准控制在1N以内,使材料去除量始终稳定在丝级(0.1mm) 精度,最终实现灯检下无瑕疵的亮面效果。
提升工艺智能与易用性:内置抛光轮磨损自动补偿算法,可对磨损量进行实时、精准补偿,减少约30%的人工干预与调校,降低了对操作人员经验的依赖。
材料硬度高,打磨难度大:高碳钢材质本身的高硬度,直接导致常规工艺的切削力不足、磨具/刀具磨损速度加快,对打磨效率和成本控制构成严峻挑战。
形貌复杂,一致性要求高:工件存在焊缝拼接高度差与台阶不平等复杂形貌,而工艺要求正反面及角部均需打磨平整,对轨迹精度与力控稳定性要求极高。
针对高硬度材料与复杂形貌的双重挑战,本方案构建了高刚性力控机器人智能打磨工作站,核心配置如下:
执行单元:ER70-2100-LI机器人、高扭矩电主轴
感知与控制核心:300N高精度力控系统、激光视觉系统
工艺软件与系统:专用打磨工艺软件包、埃斯顿精密伺服系统
实现高精度打磨需求:通过力控系统与工艺软件的协同,智能调控打磨轨迹、压力与转速。结合激光视觉自动识别并自适应补偿焊缝与台阶误差,实现平面度<0.5mm的高一致性加工。<>
实现智能焊缝精准跟踪:针对薄板焊缝位置不一的难题,通过自主激光视觉系统精准识别焊缝,并实时自适应调整机器人轨迹,确保打磨路径始终与焊缝中心及高度一致,实现高效、精准的焊缝去除。
构建全流程自动化产线:集成埃斯顿上下料与打磨机器人,配合精密伺服系统,实现从放料、打磨到收料的全流程无人化生产,显著提升系统稳定性与生产效率。
表面光洁度要求高:需保证冷却板安装电池部位打磨光滑,以达到方便后续贴膜的工艺要求。
接纹控制难度大:打磨过程中,需解决打磨接纹问题,确保表面纹理均匀一致。
针对高光洁度与纹理一致性的核心要求,本方案采用高精度力控抛光工作站,核心配置如下:
执行与力控单元:ER70-2100-LI机器人、100N高精力控系统、气动磨机
运动与工艺核心:变位机伺服及驱动、专用工艺软件包
达成高平面度和光洁度效果:通过高轨迹精度机器人、高精度力控系统与专用工艺磨料配方三者协同,实现对轨迹与力度的精确控制,确保产品达到高标准的平面度与光洁度。
确保纹理100%均匀一致:通过机器人轨迹与工艺的深度融合,实现100%一致的表面纹理效果,显著提升产品良率。
平面度控制挑战:车门为超薄板,焊缝高低及粗细不一,拼接高度差大,打磨后需确保整体平面度小于0.5mm;
角防磨穿挑战:超薄板R角衔接部位焊缝小,在打磨平整的同时,需实现顺滑过渡,避免因磨料由线接触转为点接触而导致磨穿,对机器人精度与力控精度均提出极高要求。
针对超薄板打磨的极高精度与防损要求,本方案采用高精低速防损打磨方案,核心配置如下:
执行与力控单元:ER50B-2100机器人、300N高精力控系统
工艺核心单元:打磨专用高扭矩电主轴、专用工艺软件包
实现高精度平顺打磨:通过高精度机器人与高精度力控的一体化控制,配合工艺软件包与工艺配方,实现变速变力的轨迹控制,有效保证打磨后平面度小于0.5mm。
攻克R角防磨穿工艺:采用埃斯顿高精低速模式并结合工艺软件配方组合,确保R角区域在打磨中实现顺滑过渡,避免因磨料接触方式变化造成的磨穿风险。
工艺复杂易生二次毛刺:涡轮壳体机加工后,需在复杂多变的多曲面上完成去毛刺、倒角及光滑处理。由于工艺组合多样,传统加工方式极易产生二次毛刺。
小圆部位毛刺去除困难:汽车增压器的涡轮壳体外形包含众多小圆与小线段,采用铸钢材质,毛刺异常坚硬。在确保小圆轮廓完整的前提下实现毛刺有效去除是技术难点。
针对涡轮壳复杂内腔的高精度、批量化去毛刺需求,本方案采用多主轴协同专用工作站,核心配置如下:
执行单元:ER20-1200-MI机器人
专用加工模块:3把力控气动浮动主轴、旋转模块
工艺软件包:专用去毛刺工艺软件包
实现小圆高精度去毛刺:凭借机器人优异的高刚性与轨迹控制精度,结合专用去毛刺刀具与浮动主轴的适应性,实现对涡轮壳多部位、复杂小圆轮廓的精密、一致去毛刺。
大幅降低人力依赖与成本:工作站操作简化,普通工人经短期培训即可胜任,显著降低了对高技能工人的依赖,使相关人工成本降低约50%。
高精度轮廓控制:汽车天窗玻璃为中空造型,其四周密封胶溢出量不均,需在保证溢胶完全去除的同时,避免对玻璃基体造成过切损伤。
曲面精准贴合编程:产品为曲面,抛光时需始终保持产品轮廓面与抛轮法向垂直,传统人工编程方式效率低、工作量大。
针对轮廓精度与曲面编程效率两大核心挑战,本方案采用高精度曲面自适应抛光工作站,核心配置如下:
执行与输送单元:ER100-3000机器人、单工位砂带机、输送线条、气动吸盘
工艺软件包:专用工艺软件包
实现高轮廓度一致性:通过高精度机器人轨迹控制,确保抛光路径严格一致,在完全去除溢胶的同时有效保护玻璃基体,保障产品轮廓度的高度统一。
大幅提升编程效率:借助埃斯顿工艺离线软件,可对复杂曲面轨迹进行快速编程,实现抛光姿态自动优化,使编程效率提升数倍。
在汽车制造业迈向全面智能化、柔性化的今天,打磨抛光这一传统“手艺活”正经历着一场深刻的变革。面对日益严苛的品控要求、复杂多变的材料工艺以及持续攀升的综合成本,传统的自动化方案已难以满足行业对高一致性、高适应性与高效率的极致追求。真正的“智能化”打磨,已不再是机械的重复,而是需要让机器人具备感知、判断与实时响应的“智能触觉”。
在此趋势下,埃斯顿精准切入行业痛点,以 “感知-决策-执行”一体化的全工艺解决方案,为汽车制造的品质升级提供了全新的范式。从闪耀的车身外饰条到隐蔽的结构件焊缝,从精密的电池托盘到脆弱的车窗玻璃,埃斯顿的解决方案展现出了卓越的普适性与深度,为中国汽车产业的“新质生产力”构筑起了坚实可靠的工艺基石。