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汽车生产制造领域的自动化柔性支具系统
汽车生产制造领域的自动化柔性支具系统-

柔性支具,达到检具级±0.025mm 精度真正进入高精度制造体系

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  在汽车生产制造领域,传统检具及工装长期采用一对一专用模式:每一个车型、每一个零部件,均需独立配置专用检具。这种模式在实际生产中逐渐暴露出一系列制约效率与成本的核心问题: 

工装投入成本高:多车型并行生产下,检具数量成倍增长,重复投入严重

占地空间大:大量专用检具占用产线与仓储空间,管理复杂

切换效率低依赖人工更换,过程繁琐,影响生产节拍

难以实现自动化:传统结构不具备标准接口,无法与自动化系统深度集成

测量标准不统一不同检具间存在差异,影响检测一致性与数据可靠性

 

产品研发目的:重构工装与检测的底层逻辑

针对上述问题,我们以“通用化 + 柔性化 + 标准化”为核心目标,研发了面向多车型应用的柔性支具与自动化检测解决方案,从“能用”到“高精度”,柔性支具正式进化,行业内实现 ±0.025mm 检具级精度。

 

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核心创新:构建标准化柔性接口体系

系统以两大核心模块为基础:

1. 柔性支撑模块

作为系统的核心承载单元,实现柔性支具的模块化支撑与多工位适配能力。

2. 标准化锁紧接口板

作为连接基板与支具的关键接口,实现高精度定位与快速锁紧。

 

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通过上述模块的协同设计,形成统一的:

标准化工装接口体系(Flexible Tooling Interface System

该体系具备以下能力:

标准接口定义(统一连接方式)

快速锁紧机制(替代人工装夹)

高精度重复定位(保证测量一致性)

模块化扩展能力(适配不同车型与零件)

 

±0.025 mm精度下,实现分钟级切换与全自动拼装能力

单根柔性支撑模块在标准化锁紧接口板上的重复定位精度可以满足在±0.025mm以内,当柔性支撑模块与对应的专用支具头部集成以后,变成单个支具模块,整体重复性满足在±0.05mm以内,完全满足替代传统检具的精度需求。

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精度重复性验证:

将标定好的支具单元模块,反复进行自动化拆装,进行五次精度的重复性测试,得到单点测量的极差为0.031mm

 

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自动拼装,大幅提升切换效率

在自动化拼装环节,系统结合机器人抓取与模块化接口设计,实现:

单个模块拼装时间约 24

一套左右车门内板柔性支具拼装时间约 7 分钟

相比传统人工装配方式,大幅缩短切换时间,使检测系统真正具备高节拍运行能力。

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综合能力体现

通过精度与效率的协同设计,本系统实现:

微米级重复定位精度(±0.025 mm

分钟级整套支具切换能力(一对门内板≈7分钟)

全自动无人化拼装与检测流程

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关键技术智能柔性、快速定位、效率切换、成本经济性高

ü系统柔性度高,多车型,多零件切换

ü有效降低检具各种成本(开发,生产,标定,保养)

ü有效优化存储空间

ü节省人员,流程等成本,实现快速准确输出测量结果;

ü数字化分析:全尺寸测量,数字化虚拟装配,结果可溯源

ü数字孪生:实时获取场景动态及产品质量信息,可远程云在线指导测量方向

 

从而在保证高精度检测要求的同时,突破传统工装在效率与自动化方面的限制。

 

序目

优化提升

智能柔性支具切换系统

传统检具

1

结合光学测量系统或三坐标测量系统

智能柔性支具切换系统由立体库,龙门切换系统,柔性支撑模块及在标准化锁紧接口板组成,满足一套系统适用于多车型的自动化切换调用,可与用户现场的测量设备进行联动,如光学测量设备,三坐标测量设备。

零件一对一检具,三坐标或者是光学测量系统调整检具支撑点,会占用一台三坐标或光学测量设备

2

优化后场地释放80%检具存放区域

4个车型占地10*10米

工作台为服务三坐标及光学测量系统,实现全自动化调用

一个车型约200平方

加装立体也需要在400平方左右占地

3

存储运行方式

零件专用装夹模块自动化收放,过程无需人员干预,仅需扫码执行自动程序

人员调运寻找检具

4

通用性

工作台及支撑通用,通用率达90%以上

不具备通用

5

创新性

柔性工作平台实现不同零件直接相关装配组合使用,具备外板搭接实物状态匹配功能

不具备

6

优化支撑准备工作效率50%

在支撑安装后自动做一次检测零件支撑夹持点,如需要调整直接可以人员动手调整

需要到三坐标或者光学设备上调整零件支撑夹持点后才可以开始测量,比较浪费时间

7

优化测量效率提升50%

卧式工作台两个零件一次测量,立式工作台一次多个零件,L形工作台主要对应背面测量一次一件

全部都是一次一个零件测量

结论:辛亥智慧柔性支撑系统显著提升了测量效率,超过50%的提升效果显著,且有效解决了多车型检具存储的场地问题,场地优化可达80%。该系统适应性强,可灵活组装以适应不同的工作需求,扩展了在项目前期匹配功能的多样性。同时,其内置的探测系统优化了三坐标的预调整过程,大幅度提高了三坐标及光学设备的测量效率,临时加工能力也得到了更好的兼顾。

 

柔性支具应用安装案例:根据用户需求定制化安装方式,平躺式,侧方式均可定制化设计。

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过去,柔性支具更多解决的是通用化问题;
而今天,我们正在让柔性支具真正进入高精度制造领域。

当柔性支具精度达到检具级 ±0.025mm
它已经不再只是辅助工装,
而是面向未来智能制造的新一代柔性制造基础平台。

这不仅意味着更高的定位精度、装配一致性与自动化能力,
更意味着汽车、航空航天、复材、新能源等行业,
将第一次拥有兼具柔性切换能力制造能力的全新解决方案。

未来,我们希望重新定义行业对于柔性支具的认知:
柔性,不应该以牺牲精度为代价;
高精度,也不应该失去柔性。

这,就是下一代柔性制造的方向

 


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