高档汽车换档杆面板机器人抛光

复合陶瓷内饰件抛光

随着用户对汽车的外观、设计和功能等诸方面的期待均不断提高，汽车饰件的设计及工艺也随之不断创新。为了使用户能从汽车换档杆中寻求到“未来科技感”，某豪华汽车的换档杆背光显示器采用复合陶瓷材料，设计效果极佳。但其表面精加工的难度极高，无法使用传统设备完成，制造商们只能寻找新的解决方案。



全球知名的汽车零部件供应商德国Oechsler公司接受了复合材料自动化加工这一挑战，并委托系统集成商Toolcraft公司，针对换档杆显示器的陶瓷表面抛光这一关键任务制定解决方案。Toolcraft随后又联合软件开发商Unicam和史陶比尔机器人。

对于复合陶瓷件，关键在于如何用一个持续且均匀的力从不同角度对符合人体工程学的自由曲面的各个部分进行抛光。经验表明，可以通过特制刀具、高精度机器人以及高精准轨迹控制技术来实现这项工艺。

解决方案——高精度机器人创造可能

新车型即将投产，专家团队要在有限时间内开发一套可行的抛光单元，因此承受着极大压力。如今在Toolcraft的德国工厂中，可以看到专家们的努力成果。四个相同的机器人单元以三班制运行的方式不间断进行面板抛光。



各方都投入大量知识技能于这一联合项目中，最终建立了独具特色的一流工艺和设备。设备核心是一台高精度的史陶比尔TX90机器人，配备高速主轴和自动换刀系统来完成抛光工序。



Toolcraft机器人技术与设计团队主管Thomas Wieland解释了为何认为只有史陶比尔六轴机器人适合整个加工单元：“对于这个项目，我们只考虑市场上精度最高的并且轨迹控制能力最强的机器人。史陶比尔的驱动技术非常出色，仅TX90就能满足我们的需求。为了确保工艺过程尽可能平滑顺畅，机器人投入使用前，在史陶比尔工厂进行了高精度的绝对校准。经过这些精细化处理，我们最终能达到相当高的绝对精度。”

客户应用
抛光单元全面实现预期

除了史陶比尔机器人卓越的轨迹精度，Toolcraft内部研发的定制化抛光刀具以及Unicam团队精准的路径规划，都为产线的卓越性能起到了决定性的贡献。4台完全相同的机器人单元负责9个加工位，可生产8种型号的内饰件。



为确保工件得到可靠精确的加工，整条产线还集成刀具长度监测系统。一旦刀具达到特定的磨损极限，史陶比尔机器人就会从自动换刀系统内拾取新刀具，保证产线高度自主。考虑到工艺第复杂性和工厂全天候的加工，产线的高度自主至关重要。

在复合陶瓷工件自由曲面同步加工的过程中，TX90所施加的力必须完全均匀，以保持始终如一的高品质加工标准。而CS8C机器人控制器提供着另一项决定性优势。由于程序复杂，内存需求高，CS8C恰好具备庞大内存容量，能确保最佳数据流。所以我们可以说，机器人总体机械性能和控制技术大大推动了项目的成功。



机器人打磨单元的实际效果已远超出客户预期。除了纯技术层面，四家公司之间的紧密合作，以及所有合作参与方为打破公司界线而长期固守承诺同样不可或缺。如果没有资源整合，就不可能实现这一全球独一无二的工业理念，也无法实现批量生产。