タイヤトレッドの切り込みを完璧に

タスク

試作品タイヤの自動カービング

試作品のタイヤは通常、トレッドを手彫りで彫ります。しかし、タイヤ大手のコンチネンタルでは、これまでとは違うやり方を好みます。高精度のストーブリロボットは、高温の刃で彫刻するという困難な作業を処理し、最高の精度と再現性を実現し、かつてないほど高速に作業します。それは豊富な専門知識に基づくハイテクソリューションです。

ハノーバーにあるコンチネンタルのエンジニアは、乗用車やトラック用の新しいタイヤモデルを常に設計しており、テスト目的で短期間で生産しています。最初のプロトタイプのプロファイルは、伝統的に熱線工具を使用してスリックから手作業で彫り出されていました。最大40時間かかることもある時間のかかるプロセスです。実際の彫刻プロセスを開始する前に、寸法の記入とマーキングから実施します。

そのため、コンチネンタルはプロトタイピングのさまざまなステップの自動化に努めています。バイロイトのシステムインテグレーターであるPreccon Roboticsの専門家チームは、タイヤメーカーと緊密に協力して、タイヤ彫刻用の非常に革新的なロボットセルを開発しました。

ソリューション

寸法測定および加工ツールとしてのロボット

洗練されたPrecconの生産ラインでは、高精度のストーブリRX160産業用ロボットが、自動車やトラックのタイヤの寸法測定、マーキング、彫刻、溝掘りをすべて担当しています。同時に、ロボットは信頼性の高い完全な測定装置として機能します。RX160は、優れた駆動技術と平均以上の剛性により、このアプリケーションの厳しい精度要件を満たしています。

処理されるスリックは、ターンテーブルとして構成された外部の第7軸としてクランプされます。ロボットコントローラは、グリッパー内のカービングツールの3次元経路だけでなく、寸法記入と、カービング中の第7軸を使用したタイヤに完全に同期した回転も指示します。工具が切削する深さを決定するために、ロボットは常にタイヤブランクの輪郭をサイズアップすることから始めます。この目的のために、レーザーがグリッパーによって拾われ、回転するタイヤの上を複数回通過する前にセラミックボールで校正されます。このようにして確保されたデータに基づいて、オフラインプログラミングシステムのCADモデルで生成されたトラックは、ロボットコントローラに供給される前に自動調整されます。

カービングは、ロボットがナイフステーションから切削工具を拾うところから始まります。これは、それぞれのプロセスパスに対してパラメータ化されています。画像処理システムを介してツールセンターポイント(TCP)を決定した後、カービングプロセスが開始されます。切削工程の制御は、グリッパーで測定された切削抵抗と刃の温度によって全自動で行われます。オペレーターの主な仕事は、監視して、必要に応じて介入することです。ライブデータがプロセスモニタに表示されます。パラメータ化されたCADグラフィックでカービングツールを表示することで、視覚的な追跡と迅速な評価が可能になります。

お客様の使用状況

再現精度と生産性が大幅に向上

RACE(Robot Accuracy Carving Efficiency)と名付けられたこのプラントは、1年以上前から稼働しており、最高水準の再現精度と生産性を満たしています。関連するオフラインプログラミングシステムも、高いレベルの柔軟性を提供します。ストーブリのロボットは現在、6本以上のバッチで多くのプロトタイプタイヤをカービングしています。試運転開始から1年で、総生産台数はすでに約1,500台に達していました。そして、この上昇傾向は続いています。

以前の半自動ソリューションと比較して、新しいシステムは3Dプログラミングとセットアップだけで約50%の時間を節約します。さらに15%は、輪郭寸法や自動温度制御など、生産中のロボットセルによって節約されます。これにより、RACEはタイヤ開発の要件に対する対応時間の短縮に大きく貢献します。さらに、プロトタイプシリーズのすべてのテストがまったく同じ条件で実施されることを保証するための重要な前提条件であるプロファイルの再現精度をさらに向上させることが可能になりました。