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柯馬向蔚來(lái)交付高柔性電驅(qū)動(dòng)總成自動(dòng)化裝配線

發(fā)布時(shí)間:2023-11-16 瀏覽量: 1007
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【成功案例】柯馬向蔚來(lái)交付高柔性電驅(qū)動(dòng)總成自動(dòng)化裝配線

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方案 2023-11-15 20:54 發(fā)表于馬來(lái)西亞

以下文章來(lái)源于柯馬COMAU ,作者



2023 年上半年,國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量大幅增長(zhǎng)。作為新能源汽車的核心部件之一,市場(chǎng)對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求持續(xù)攀升。在這一發(fā)展趨勢(shì)下,電動(dòng)汽車領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)-蔚來(lái)在其電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)布局和技術(shù)開發(fā)等方面取得了顯著進(jìn)展。

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總部位于上海的中國(guó)跨國(guó)汽車制造商蔚來(lái),于 2015 年開始研制其專有的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并進(jìn)行大規(guī)模制造。通過(guò)持續(xù)的研發(fā)和創(chuàng)新,蔚來(lái)擴(kuò)大了其EDS電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的影響力,并憑借在性能、可靠性和先進(jìn)性方面的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),贏得了廣泛認(rèn)可和良好聲譽(yù)。


蔚來(lái)高級(jí)副總裁兼蔚來(lái)驅(qū)動(dòng)科技CEO曾澍湘表示:

在實(shí)施前沿技術(shù)解決方案的過(guò)程中,豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)專長(zhǎng)是成功的關(guān)鍵。通過(guò)這次合作,我們深切感受到柯馬在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)大實(shí)力。

其創(chuàng)新解決方案為項(xiàng)目提供了堅(jiān)實(shí)支持,使得我們能夠克服各種挑戰(zhàn),確保項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期成果。我們采取了同步工程的開發(fā)方法,這一方式在雙方緊密協(xié)作下得到了高效推進(jìn),不僅為項(xiàng)目的進(jìn)展和成本控制提供了有力保障,更確保了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。



挑戰(zhàn)


電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為高度定制化產(chǎn)品,其創(chuàng)新正朝著高度集成化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的方向發(fā)展,以提升效率、降低成本并增強(qiáng)整車性能,這對(duì)電驅(qū)系統(tǒng)核心零部件的質(zhì)量和裝配工藝提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。蔚來(lái)對(duì)新一代自主開發(fā)的電機(jī)輸入軸齒進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì),優(yōu)化了電機(jī)的扭矩性能,以改善高速運(yùn)行時(shí)的駕駛感受,同時(shí)也對(duì)噪聲控制提出了更高的要求。


快速變化的市場(chǎng)需求加速了產(chǎn)品迭代,因此,蔚來(lái)需要靈活調(diào)整生產(chǎn)線以適應(yīng)新產(chǎn)品各種工藝參數(shù)。柯馬交付的生產(chǎn)線必須具備高度的柔性和可擴(kuò)展性,以便快速適應(yīng)不同產(chǎn)品的共線裝配要求。


與此同時(shí),柯馬還需要充分利用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)客戶提出的高產(chǎn)能和高質(zhì)量目標(biāo),包括機(jī)器人技術(shù)、各類自動(dòng)化裝配設(shè)備和視覺(jué)系統(tǒng)等。然而,這也帶來(lái)了一系列后續(xù)挑戰(zhàn),如設(shè)備集成、編程和調(diào)試等問(wèn)題。



解決方案


以滿足蔚來(lái)新產(chǎn)品制造需求為目標(biāo),柯馬共設(shè)計(jì)部署了三條EDS電驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)線,覆蓋電機(jī)裝配線、減速箱總裝配線、逆變器總裝配線、EOL測(cè)試線等主要線體。在提高生產(chǎn)效率方面,全線采用3D視覺(jué)引導(dǎo)機(jī)器人,AGV小車自動(dòng)供料,以及自動(dòng)工具端裝載等自動(dòng)化手段,以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的生產(chǎn)流程。借助四目立體視覺(jué)3D相機(jī)的廣泛應(yīng)用,成功克服了視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)在視野和抓取范圍方面的局限,確保了零件的自動(dòng)定位和裝配,實(shí)現(xiàn)了出色的重復(fù)精度。


為增強(qiáng)生產(chǎn)線的柔性,以應(yīng)對(duì)兩種電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品共線生產(chǎn)的需要,柯馬與蔚來(lái)電驅(qū)動(dòng)團(tuán)隊(duì)一起同步開發(fā)設(shè)計(jì)殼體定位適配器,并配置零點(diǎn)定位器Zero-Pin。該創(chuàng)新統(tǒng)一了設(shè)計(jì)、工藝和檢測(cè)基準(zhǔn),滿足了多方面的裝配要求,包括鎖緊力、位置偏差和重復(fù)精度等,并最大程度地為蔚來(lái)后續(xù)產(chǎn)品的導(dǎo)入提供了柔性生產(chǎn)需求。新型定位方式的采用顯著地縮短了電驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)線的換型時(shí)間,從而提升了生產(chǎn)效率。

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托盤和適配器


在優(yōu)化電驅(qū)動(dòng)性能和產(chǎn)品質(zhì)量方面,柯馬更注重在裝配過(guò)程中通過(guò)新工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能優(yōu)化。例如,在齒輪裝配中,通過(guò)應(yīng)用視覺(jué)棱鏡合像技術(shù)精準(zhǔn)定位,旋轉(zhuǎn)伺服壓機(jī)配合機(jī)器人六軸力控糾偏系統(tǒng)嚴(yán)格控制齒輪嚙合的行程和接觸力,有效避免損壞齒輪的表面。在減速箱合裝時(shí),采用了全自動(dòng)齒輪動(dòng)態(tài)模擬測(cè)量墊片等級(jí),并配備了復(fù)檢功能,降低電機(jī)安裝后齒輪的高度偏差,使齒輪安裝高度和位置得到精確的控制,從而有助于有效減小齒輪噪聲,為客戶產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最佳的NVH性能。


此外,為確保設(shè)計(jì)的可靠性并縮短后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間,柯馬在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段進(jìn)行了離線仿真。利用工廠級(jí)的模擬仿真來(lái)確定產(chǎn)線物料的補(bǔ)充時(shí)間、物料流轉(zhuǎn)方向以及物料配送人員數(shù)量。同時(shí),通過(guò)產(chǎn)線級(jí)的模擬仿真,確保了產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍、設(shè)備利用率、緩沖區(qū)域范圍以及返修邏輯。最后,運(yùn)用設(shè)備級(jí)的模擬仿真,以保證設(shè)備的節(jié)拍、運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化以及設(shè)備干涉分析的預(yù)判。通過(guò)不同層面的綜合考慮和規(guī)劃,整線實(shí)現(xiàn)了最佳運(yùn)行和協(xié)調(diào)。





成果


柯馬解決方案的成功實(shí)施實(shí)現(xiàn)了蔚來(lái)第三代感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)兩種電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的共線生產(chǎn)。秉持柔性化、模塊化和數(shù)字化的設(shè)計(jì)理念,柯馬為客戶提供了一流的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定的質(zhì)量保證。


據(jù)計(jì)劃,三條生產(chǎn)線的EDS年產(chǎn)能將達(dá)到100萬(wàn)套。其中兩條生產(chǎn)線于今年內(nèi)啟動(dòng)量產(chǎn),另外一條則預(yù)計(jì)于2024年10月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這些電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將搭載在蔚來(lái)的電動(dòng)轎車、轎跑、SUV,以及旗下子品牌ALPS(阿爾卑斯)的部分純電車型上。

三線總年產(chǎn)能共計(jì) 100萬(wàn)套
平均自動(dòng)化率 80%以上
兼容前驅(qū)感應(yīng)異步/后驅(qū)永磁同步 兩種 電驅(qū)動(dòng)總成系統(tǒng)
每條線節(jié)拍 60秒