随着全球对电动和混合动力汽车的需求激增，一家美国再制造商正在使用机器人自动化和智能软件的组合来管理电池组件的关键选择

美国汽车电池组再制造商 Dorman Products Inc. 为混合动力汽车的电池组再制造自动选择组件。

挑战

该公司需要找到一种方法来加快寻找和选择 28 个正确模块的过程，以实现重新组装电池的***佳配置。

解决方案

在 RobotStudio 中建模的机器人系统由单个 ABB 机器人和智能软件组成，有助于将电池构建时间缩短 66%，将工厂成品电池组的日产量提高 300%。

美国汽车电池组再制造商 Dorman Products Inc. 的一个项目充分证明了 ABB 的 RobotStudio 设计软件在对复杂制造问题的自动化解决方案建模方面的敏捷性，该项目使一个 ABB 机器人从 5,000 个不同的存储槽中挑选产品。  

Dorman 报告说，机器人系统将电池构建时间缩短了 66%，这意味着该工厂的成品电池组的日产量增加了 300%。保修回报率下降了 27%。  

由于专注于为丰田普锐斯混合动力汽车重新组装电池组，Dorman 位于北卡罗来纳州桑福德的工厂在识别 28 个不同模块方面面临严峻挑战，只有在正确组合的情况下，这些模块才能共同创造出***佳的替换电池。以前，运营商可能不得不尝试与多达 100 个翻新模块匹配，在艰苦的手动试错过程中，才能找到***适合特定电池组的电池组。  

Dorman 的工程副总裁 Michael Menta 说：“客户对产品的体验不可接受，订单需要很长时间才能完成，而且退货太多。” “我们不得不退后一步，从头到尾评估整个过程，找出故障发生的位置。”

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该过程的部分自动化，重点是进货模块的前端分级系统，并没有解决匹配操作的瓶颈，无论是在订单履行速度还是***终电池组的质量方面。  

Menta 和他的团队转向宾夕法尼亚州的生产系统自动化 (PSA)，以探索潜在的定制自动化解决方案。“对于自动化模块匹配系统将采用何种形式，或者是否有可能，我们没有先入为主的概念，”他说。

PSA 项目工程师 Chris Lesnefsky 将 ABB 的 RobotStudio 仿真软件应用于该问题，没有可比的***终用途应用程序可作为任何解决方案的基础。  

“可以在 RobotStudio 中创建的模拟非常逼真，几乎与概念及其各种组件在工厂车间的表现相同，”他说。“我能够尝试各种概念，并准确读取范围、速度、距离、传送带位置等，使我们能够优化布局和机器人路径以实现***佳循环时间。RobotStudio 是用于系统设计、概念验证和***终编程机器人的令人难以置信的工具。”

Lesnefsky 提出的解决方案在工厂占地面积和产能之间提供了***佳折衷方案，包括在中央 ABB IRB 4600 六轴工业机器人周围的“十边形”中布置 10 堆搁架外壳，***多可容纳 5,000 个模块。40kg有效载荷的机器人，作用范围2.55m，可以360度全方位识别和取回任意存储槽中的模块。  

机器人手臂上的线性滑轨确保它可以到达货架上的每个位置，并且手臂末端工具 (EOAT) 配备了 Schunk 夹持器和传感器，以确保处理轻柔且没有碰撞。任何受到影响的模块都必须丢弃。  

在单元的一侧，有一个用于错层伺服操作传送带的开口。一条传送带将模块放入模块“库”中，而另一条则移除特定电池组中可能匹配的模块。  

机器人可以每八秒存储或检索一个模块。该系统通常每周运行总计 104 小时，分为将模块放入存储的时间段和检索目标模块的其他时间段。

Dorman 装置的“思考”部分与物理处理方面同样重要。它由 ABB IRC 5 机器人控制器组成，通过 PLC 与 LabVIEW 软件程序连接。  

当模块进入存储区域时，SICK Inspector 摄像头会扫描 QR 码，以将项目的进入日期和等级与其存储位置相关联。LabVIEW 程序存储了这些数据，而且关键的是，它还包括一项功能，可以识别每个 28 模块电池组之间可能的良好匹配。离开该区域时也会扫描二维码。  

“当机器人开始匹配过程时，LabVIEW 软件程序会根据特定顺序的规范指示机器人要拉出哪些模块，以及需要以什么顺序拉出它们，”Dorman 的 Menta 说。“有多个专有参数可以配对模块。”    

两个模块一起组成一对。十四对组成一包。每个模块必须与它的伙伴***匹配，并且所有对必须相互***匹配。  

该软件在库存管理方面为 Dorman 提供了额外的宝贵优势。它监视那些闲置了几个月的模块，或者电池组的重复匹配尝试失败，并将它们从存储区域中移除。

Dorman 说，除了在 RobotStudio 的帮助下建立优化系统配置以实现流程自动化外，PSA 还有助于确定必要的系统组件并确保整个系统的通信是完整和无缝的。“与 PLC 和 LabVIEW 软件程序接口的 ABB IRC 5 机器人控制器是操作的中心大脑，”Menta 补充道。    

“圆形机器人存储塔极大地改善了我们再制造的混合动力电池组业务，”Menta 总结道。“我们从一个极其冗长的手动流程，不断地从箱子中拉出模块以找到***的匹配，到自动化流程，这对我们的员工来说更容易。”  

事实证明，它对业务的效率要高得多，而且随着对电动和混合动力汽车的需求将继续攀升，这不太可能是同类中***后一个自动电池模块匹配系统。

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