史陶比尔助力奥迪 实现模具制造“工业4.0”飞跃

任务：机器人辅助模具机加工

在先进的奥迪工厂设备和成型技术能力中心，奥迪员工们正努力实现全线工艺数字化。以往奥迪使用摇臂钻床加工模具气孔，但弊端在于整个工艺无法实现自动化，费时费力，也不符合工业4.0理念。而现在，已有一套集成了史陶比尔机器人的加工中心替代4台摇臂钻床用于模具制造，奥迪在模具制造领域向工业4.0迈出了一大步。

一台高精度的史陶比尔工业机器人应用于模具钻气孔，不久还将用于钻孔精镗和螺纹切削。这一项目由来自德国塞利根施塔特(Seligenstadt)的robot-machining GmbH公司集成。通过与奥迪能力中心的紧密协作，该公司成功开发出一套连同工艺技术、夹紧机构以及机加工技术的设备研发理念。

解决方案：技术工艺密集型机器人系统

这套机器人加工中心融合了大量专业技术。整套设备长8m，宽7m，主要用于钢模或灰铸铁模机加工。加工的模具尺寸可达4500x2500x1000mm，重量可达20,000kg。所有加工作业均由一台配备37kW的机加工电主轴的高精度史陶比尔TX200机器人完成。该六轴机器人最大负载100kg，臂长2194mm。通过安装在导轨的方式，确保机器人能达到所有加工位置。
在机器人加工深孔前，我们必须对模具进行精确校准。TX200使用刀具库内的3D探头测量冲压模具的精准位置。按照计算好的钻孔位置进行离线调整后，操作人员再进行实际钻孔前的所有工艺步骤的最终模拟仿真。

每半个模具要有70-80个气孔，每钻一个气孔都需要三个步骤：“镜像”、试钻 (钻30mm深的导孔)以及最终深钻钻孔(孔直径4-8mm)。其最大特点在于在深钻过程中，钻头的线性进给由机器人控制。奥迪新业务单元自动化技术部门项目经理Juliane Kollecker表示：“这意味着机器人可以钻削出深达120mm的气孔。这需要非常好的运动控制能力和刚性，只有配备自有专利驱动技术的史陶比尔机器人才能胜任。

客户应用：持续的数字化工艺链接

在模具设计阶段，气孔位置在CAD系统预先定义好，无须额外操作即可传送至机器人加工中心离线编程系统。数字网络是缩短生产时间的关键因素。过去奥迪必须在现场确定气孔位置，再手动钻孔。数字化工艺不仅彻底避免繁重的人力劳动，还使奥迪的生产时间缩短60%。

对这套新设备的整体评估也同样令人满意。通过气孔钻孔，机器人加工中心完全达到了奥迪的预期。凭借机器人技术和实操经验，奥迪相信在不久的将来能实现更多机加工工艺的集成。