今天的汽车上的电子小玩意比Radio Shack还多。这些电子设备可能很受欢迎，但额外的线路会增加车辆的重量和成本。
使用柔性扁平电缆(FFC)而不是标准的线束是解决这个问题的一种方法。然而，在FFC成为汽车的主流之前，汽车装配商需要一种快速、有效的安装方法。
这样的方法可能很快就会出现。德国埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学制造自动化和生产系统研究所的科学家们开发了一种自动处理和装配FFCs的原型系统。他们的系统使用笛卡尔机器人将多核FFCs路由到一个3D模块上，比如门板，并用热熔胶或激光焊接来固定它们。
他们的研究的一个关键部分是找到将电缆连接到电子设备（例如扬声器）的方法，以及它们的主机组件，例如门板。因为在定位后，FFC只能在一侧访问，所以研究人员必须为应用程序开发新的连接技术。该技术必须是“自动化友好”，包括渗透线材绝缘的额外步骤。
“直接接触春剪辑”是他们提出的。在这种设计中，FFC位于“触点土墩”中。当电子设备以垂直运动施加到FFC时，直接接触弹簧夹上的刀片通过电缆上的绝缘，在铜导体上滑动，并同时在绝缘下滑动，从而产生大的接触面积。
接下来，线性致动器将夹紧力施加到连接。该力抵消来自弹簧夹的压力，直到电子设备可以用螺钉固定到其功能部件。一旦安装螺钉，就会移除夹紧力并且实现电缆和装置之间的电连接。
该螺丝驱动系统的主要组件是Minimat-E可编程螺丝刀，扭矩范围为0.7至4.2牛顿-米。
自动化组装
研究人员已经测试了直接接触弹簧夹的可行性与各种组装细胞。它们为自动化路由和连接FFC的连接，以及全自动组装包含FFC的车辆模块。例如，一个单元将扬声器组装到门板上。该细胞采用来自REIS机器人的两个RL16笛卡尔机器人。两个机器人定位，因此它们共享一个常见的工作区域。为了延长机器人的工作范围，工件安装在允许额外定位运动的自动六角形。双带传递系统将材料进出电池。
其中一个机器人配备了DEPRAG公司的自动螺丝刀。另一个有一个定制的手柄，用来处理扬声器。
当门模块到达单元时，它被固定在附在六脚上的托盘上。接下来，有抓手的机器人拿起一个扬声器，并把它放在门板上的位置。此时，FFC和扬声器之间的联系已经建立。机器人必须保持其位置足够长的时间，以使扬声器与连接元件固定并固定牢固。
这是螺丝刀机器人的任务。机器人移动到每个接头，并将螺钉安装到正确的扭矩。然后，机器人返回到其起始位置，门模块退出电池。
螺丝驱动系统的主要组件是DEPRAG的Minimat-E 320E27-0042可编程螺丝刀，扭矩范围为0.7到4.2牛顿-米。“由于其体积小、重量轻，这种设备被证明是最适合机器人的螺旋驱动主轴，”该研究所项目开发团队的负责人马库斯·米希尔(Markus Michl)说。
这种应用需要4颗12毫米M4螺钉。这些是由一个标准的DEPRAG螺旋给料机，由一个振动驱动，一个螺旋轨道碗和一个螺旋分离器组成。离开碗后，螺丝通过一个管吹到螺丝刀的鼻片。
机器人将驱动器放置在每个螺丝位置上。在线性滑动的帮助下，螺丝刀向下移动。钻头通过机头下降到螺钉头上。当主控制器发出启动信号时，螺丝拧紧。
拧紧螺丝的过程分为两步。首先以慢速拧入螺丝，然后拧紧到预设扭矩(最小1.2牛顿-米，最大1.8牛顿-米)。一旦扭矩已达到，螺丝刀自动停止。在相同扭矩下，螺杆每次都固定牢固，最大标准偏差为3%。每个螺丝安装时间为1.3秒。这个过程由DEPRAG的AST10螺丝刀控制器监控，该控制器与装配单元的中央控制系统集成。
DEPRAG机电一体化开发中心负责人Bernd März表示:“我们的AST10序列控制器不仅用于全自动化装配系统，还用于手持工作站。
该装置驱动工具的无刷电机，远程操作工具，控制和监控螺丝驱动过程，并收集和存储装配过程中的数据。通过一个http接口和集成的web服务器，控制器使工程师能够从世界上任何地方访问过程数据。
使用柔性扁平电缆而不是传统的线束可以节省空间，减轻重量并降低生产诸如这款门组件等汽车模块的成本。
简化编程
Michl选择AST10作为这个项目的“原因是它易于集成到我们的控制系统中。”装配系统的中央控制器是一台PC机，它通过几个接口与各个机器控制器相连。计算机和两个机器人控制器之间的连接是通过以太网，可以在外部设置带有XML格式指导指令的数据包。PC机还通过以太网与六足机相连。传感器和气动控制阀通过“I/O勇士”连接到PC，微控制器执行典型的PLC任务，如设置和处理数字输入和输出。传感器和阀门协调螺旋给料机和其他给料部件的工作。
螺丝刀控制器通过PLC端口与IO-Warrior连接。通过这个通信接口(二进制信号)选择螺丝刀程序。IO-Warrior还处理螺丝驱动的启动信号，以及来自螺丝驱动控制器的任何消息(系统OK或OK，螺丝装配OK或OK)。
例如，包含错误码或螺丝最终拧紧扭矩信息的数据串通过串行连接进行通信。这些数据串的内容可以通过螺丝刀控制器的基于web的配置界面预先配置。可以通过http请求调用螺丝起子过程的详细数据记录，以进行分析和文档编制。扭矩，角度和螺丝安装数量可即时提供，以分析错误或工艺文件。
为了使编程尽可能简单，机器人或六足机器人运动、螺旋喂入和螺旋驱动等基本功能都是用Python完成的，这是一种面向对象的脚本语言。不需要创建序列程序，这是耗时和容易出错的。工程师只需以预先设定的数据格式指定设备的工作指令。数据方案通常包含5个元素:合同名称、前置条件、机器名称、命令和参数。
在这些新技术见到汽车行业的广泛使用之前，必须进行进一步的测试。研究人员希望进行长期测试，以分析FFC的可靠性，直接接触弹簧夹和用于布线和连接部件的其他选项。
有关自动螺丝螺丝的更多信息，请呼叫取消值为800-4 - 取消或访问www.depragusa.com。
有关机器人学的更多信息，请在847-741-9500或访问中致电REIS Roboticshttp://reisroboticsusa.com。
组装线上
有关机器人螺丝刀的更多信息，请访问www.jaquemin.com阅读这些文章：
螺丝刀控制器通过PLC端口与IO-Warrior连接。通过这个通信接口(二进制信号)选择螺丝刀程序。IO-Warrior还处理螺丝驱动的启动信号，以及来自螺丝驱动控制器的任何消息(系统OK或OK，螺丝装配OK或OK)。
例如，包含错误码或螺丝最终拧紧扭矩信息的数据串通过串行连接进行通信。这些数据串的内容可以通过螺丝刀控制器的基于web的配置界面预先配置。可以通过http请求调用螺丝起子过程的详细数据记录，以进行分析和文档编制。扭矩，角度和螺丝安装数量可即时提供，以分析错误或工艺文件。
为了使编程尽可能简单，机器人或六足机器人运动、螺旋喂入和螺旋驱动等基本功能都是用Python完成的，这是一种面向对象的脚本语言。不需要创建序列程序，这是耗时和容易出错的。工程师只需以预先设定的数据格式指定设备的工作指令。数据方案通常包含5个元素:合同名称、前置条件、机器名称、命令和参数。
在这些新技术见到汽车行业的广泛使用之前，必须进行进一步的测试。研究人员希望进行长期测试，以分析FFC的可靠性，直接接触弹簧夹和用于布线和连接部件的其他选项。
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