目前，在汽车总装车间的各个工艺环节，生产节拍至关重要，客户希望在生产线连续运行的工况下完成各工位的装配任务，同时满足整厂生产系统的工作时序。如在汽车备胎安装工位中，存在工人重复劳动强度大、生产效率低以及安装质量不稳定等问题。对此，上海发那科研发并推出了基于机器人及智能技术的汽车备胎自动安装系统。

1系统介绍

图1.发那科汽车备胎自动安装系统

本系统主要由机器人、行走轴、随行跟踪系统、iRVision视觉系统以及柔性化TOOLING等构成。

A. 机器人

R-2000iC/125L新型长臂型机器人作为高可靠性和性价比的机器人，拥有3100mm的长臂展和125kg的负载能力，可广泛用于汽车制造的各个生产领域。采用最新轻量化结构设计，使机械本体重量更轻，刚性更高，机器人运行速度更快。同时配备通用型总线通讯模块，适应性强，便于与客户各种不同种类自动化控制系统通讯连接。

B. 行走轴及随行跟踪系统

行走轴来自上海发那科标准机器人行走轴系列，使用FANUC高效伺服电机驱动，由机器人控制器直接控制，控制系统集成化程度高，硬件配置简洁，其最高速度可达2000mm/s，且有效行程可根据需求进行标准化配置。

随行跟踪系统可实时读取车身输送装置的线速度并反馈给机器人，并控制行走轴及机器人与输送线的同步运行，使机器人与车身保持相对静止状态。跟踪系统能够适应0~150mm/s的输送线速度变化，柔性化程度高，对客户现场输送机构改动小，满足不同速度工况的生产需求。

C. 2D视觉系统

iRVision 2D视觉相机安装在机器人TOOLING侧，可随机器人一起运动，用于位置识别和防错检测。特别是在混线生产时，视觉系统有以下关键作用：

①精确定位，识别车身和备胎摆放的位置误差，反馈给机器人进行安装的姿态校正，降低了备胎来料和车身位置精度要求。

②防错功能，智能识别车型类别(如图2)，并能识别轮胎种类和正反面，防止由于来料不匹配问题造成的安装错误。

③安全保障，安装备胎前对后备箱拍照检测(如图3)，防止因前序工位未打开后备箱而引起机器人与车身碰撞，消除安全隐患。

图2. 视觉拍照定位

图3. 车身后备箱检测

2系统优势及应用

目前，发那科机器人智能汽车备胎安装系统已在国内某知名汽车制造整车厂得以成功应用，并稳定生产。通过智能化，柔性化技术以及成熟可靠机器人的应用，不仅为客户有效节省了手动安装工人，同时是生产效率及可靠性大幅提升。

现总结主要特点如下：

采用FANUC高性能，高可靠性机器人，提高产线节拍、确保生产可靠性

配备专用地装行走轴及随行跟踪系统，满足产线连续运行工况下自动安装

FANUC iRVision 2D视觉系统实现车身及备胎精准定位

专用设计的TOOLING适用于不同规格的备胎，提升生产柔性化程度

同时，对于该智能化汽车备胎安装系统，我们已实现了标准化模块化设计，能快速响应客户自动化改造需求，并最大程度降低对客户现场的改造工程，简化现场施工，缩短实施周期。