齐党进

（上海发那科机器人有限公司，上海 201906）

随着产业的升级和工业4.0 的推进，机器人越来越多地出现在汽车总装车间。在主轮胎安装领域，存在2 种解决方案，即带直交轨道拧紧机方案和机器人拧紧方案。带直交轨道拧紧机方案采用直交轨道实现拧紧机的自动移栽，增加主胎安装机实现半自动安装，但仍需要人工进行螺母（螺钉）安装和预拧紧；无法解决安装位置的3D 补偿，需要人工对准和施加预压力。机器人拧紧方案，由机器人手持多轴拧紧机实现自动拧紧，但要求车身传输线做较多改造，且只能实现定点安装，也无法满足柔性生产的需求，却造成了拧紧轴电缆易损坏和可靠稳定装配下降的后果。但是，相关的工艺研究和开发相对较少，且主要与轮胎输送相关。

因此，通过对机器人技术、拧紧技术、3D 视觉补正和随动技术等的研究，应对随动安装需求，本文提出了一种汽车主胎安装拧紧系统，搭建了一个安装测试平台进行可行性分析和工艺研究，并以此为基础开发了全新的汽车主胎安装拧紧系统，实现了随动安装。

1 汽车主胎安装拧紧系统

1.1 系统布局

图1 汽车主胎安装拧紧系统示意图

如图1 所示，本系统包含2 套主胎安装机器人系统、螺母供料系统、螺母分料系统、车轮供料系统、伺服跟随系统、机器人控制柜&电控柜系统等，上下两侧对称排布。

1.2 随动安装机器人系统

如图2 所示，随动安装机器人系统包括机器人系统、3D相机系统、轮胎拧紧机和专用管线包4 部分，实现汽车螺母（或螺钉）的自动拾取、主胎的自动拾取、主胎类型的自动识别、主胎安装位置的3D 补偿、主胎的安装和自动拧紧。……