即使是柔性部件，也尽在掌控之中：KR CYBERTECH 实现电池组组装自动化

随着可再生能源的使用规模稳步增长，温室气体的排放减少，降低了环境治理和恢复费用。电动汽车是未来的主要发展趋势，因为其有助于减少二氧化碳排放量，并降低维修和维护成本。据估计，目前全球已有超过 2700 万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车正在被使用。随着绝大多数国家在2030到2035年停放燃油汽车的牌照，上述数字还会大幅增长。KUKA 很早就意识到电动汽车的潜力。自 2014 年以来，这家来自德国奥格斯堡的自动化专业厂商不断地优化其产品组合，以满足汽车工业电子元件制造的特殊要求。位于德国阿尔高地区肯普滕（Kempten）的 Liebherr-Verzahntechnik GmbH（利勃海尔齿轮加工技术有限公司）如今因此受益。这家公司设计出一款应用程序，在机器人的辅助下，可以为电动汽车制造商及其零部件供应商带来更安全的生产环境和更高的生产效率。毕竟，电池对于电动汽车就像心脏对于人一样重要。

为了满足汽车工业多方面的要求，例如周期时间、数量、质量和生产成本，电池生产过程中的大部分流程步骤如今已经完全自动化。此外，专业技术人员短缺也推动了自动化的强劲趋势。愿意承担这种单调、体力负担高、同时又要求严苛的任务的专业技术人员越来越少。来自德国吕登沙伊德（Lüdenscheid）的 KOSTAL Kontakt Systeme GmbH 公司自 1938 年以来致力于生产和销售汽车工业用的连接器。这家公司意识到这块市场仍然空白，因此开发了一款同时适合手动和自动化的插接头。KOSTAL 开发团队负责人 Martin Wolter 表示：“安全性在这里起着非常重要的作用。这里所处理的是高压触点，因此必须防止意外接触。类似于插座，这里的触点也受到保护，防止手指意外触碰。然而，不同之处在于车辆中的插头连接会受到振动以及高温和低温的影响。”

用机器处理柔性部件仍然是现今组装任务中的一个巨大挑战，例如，机器人很难抓住会向任何方向扭曲的弹性电缆。利勃海尔以 KR CYBERTECH nano ARC HW 为基础，开发出一款特殊夹爪，可以从泡壳中取出电缆。由于泡壳中的电缆事先没有精确地放在一定位置，因此此处会采用 2D 摄像机，以便准确找出高弹性柔性电缆上的抓取位置，并将电缆末端的模块连接器精确定位在连接器配合件的上方。

由于连接器必须小心处理，因此将插接过程解耦以确保顺利运行。一个弹簧组负责控制传输到连接器和连接器位置保证（CPA）的力。然后，气缸将连接器压入连接器配合件中。这个弹簧组件会受到加压，直到达到 70 牛米的力矩并触发终端位置传感器。同时，弹簧承载的锁定销将 CPA 向下推。这样会使 CPA 锁定，连接器牢固插入，夹爪便可以再次向上移动。与其他自动化专业供货商相比，利勃海尔刻意避免将试错过程作为柔性电缆的插接过程的解决方案，因为每一个抓取动作都必须一次到位。他们这样做的原因是，该技术应适合量产，并且必须能够满足严格要求的周期时间。结果证明，这非常有效：系统的节拍比规定的 17 秒更短，交出了 11 秒的佳绩。