機器人技術

協作機器人到底是否該做?

轉載 :  zaoche168.com   2019年10月28日

        協作機器人是工業4.0和智能制造計劃的重要組成部分。這些新一代機器吸引了許多工程師,他們無需傳統的安全防護裝置即可控制力量并在裝配線上的人員旁邊安全地工作。
        自從十年前協作機器人首次出現以來,他們已經改變了許多工廠車間,并使小型制造商更容易使用自動化。該技術還使許多公司能夠將生產轉移到美國并實施小批量,高混合生產策略。
        “由于某些原因,如今的協作機器人特別引人注目,”環球機器人公司首席技術官埃斯本·奧斯特加德(EsbenOstergaard)于2008年率先開發了協作系統。“協作機器人與人工合作,而不是取代人工,特別是在制造工人流失的情況下,這尤其有價值一個敏感的問題。
        Ostergaard解釋說:“我們希望將工廠自動化的控制權交回操作員手中,”Ostergaard解釋說,他最近因對工業自動化的貢獻而獲得了機器人工業協會的2018年英格堡獎。“我們希望給他們提供一種工具,以更有效地完成工作,而不是替代人員。我們希望將它們從像機器人一樣的工作中移除,成為機器人程序員并處理更多的增值任務。
        Ostergaard表示:“這樣做可能是利用協作機器人帶來的最好的長期結果。”“這種對人類創造力的重新部署,加上機器人的可重復性,解決了市場發展和客戶要求,要求高度的產品個性化。無論是對產品還是對制造產品的人來說,這都是質的變化。”
        “協作機器人為過去一直擔心自動化裝配線的制造商打開了大門,”FANUCAmericaCorp.執行銷售總監ChrisBlanchette補充道,該公司提供了五種協作機器人模型。“它最終使許多公司加入了自動化的價值。”
        “操作員只需培訓幾個小時即可安裝一臺協作機器,它輕巧到可以每天在工廠周圍重新部署多次,并且可以在沒有圍欄和防護的情況下運行。”技術支持DanielMoore說道。美國通用機器人公司的工程師。“從功能上講,傳統機器人的每一個弱點或困難都可以通過焦點的改變而消除。”
        RethinkRoboticsInc.產品副總裁MattFitzgerald指出:“過去,很多人被機器人嚇倒了,該公司在2012年推出了百特合作機器人。”如今,先進的技術使所有人,尤其是小型制造商都更容易使用機器人。協作機器靈活,易于使用且操作安全。”
        協作機器人有望繼續提高質量,提高效率并降低成本。但是,與任何自動化工具一樣,它們的整體有效性取決于選擇正確的應用程序并預先計劃。
盡管有很多炒作,但協作機器人具有利弊,制造工程師必須仔細考慮。這項技術令人興奮,但是對于某些類型的應用來說并不理想。例如,有限的有效載荷容量和較慢的運行速度是兩個缺點。
        根據國際機器人聯合會的數據,對協作機器人的需求每年都在增長60%。到2025年,協作機器人預計將占全部機器人銷售額的34%,高于目前的不到5%。
        ASSEMBLY的2018年行業狀況研究證實了這一趨勢。超過三分之一(38%)的組裝商計劃在未來12個月內部署協作機器人。與2017年相比增加了7個百分點,比2016年增加了12個百分點。
        由于它們具有靈活性并且幾乎不需要安全屏障,因此,各種制造商都在使用下一代協作機器人。這些機器特別適合較小的公司。例如,為少于50名員工的制造商工作的受訪者中有21%計劃在未來12個月內部署該技術。這比2017年高8個百分點。
        “中小型制造商正在推動對協作機器人的需求,”ABIResearchInc.的研究分析師RianWhitton說。“這是由對制造解決方案的需求所推動的,其中不包括對固定資產的大規模投資自動化或大型機械臂。這些任務包括機器維護,質量控制和照明組裝等任務。”
        Whitton認為,較小的制造商需要靈活的自動化解決方案,這些解決方案可以輕松快速地進行調整以滿足不斷變化的需求。他指出:“他們需要可以輕松快速地進行編程的系統,并且可以支持多種類型的自動化任務。”“協作機器人非常適合。”
        Whitton預測,在接下來的七年中,協作機器人的出貨量將增長50%,而傳統工業機器人的出貨量將增長12%。而且,到2025年,這些機器的全球收入將從今天的2.92億美元增長到超過10億美元。
        不斷增長的需求是由更短的產品生命周期以及越來越多地使用小批量,高混合制造計劃代替大批量,低混合生產所驅動的。
        “制造商需要更靈活的自動化解決方案,以適應市場的速度和效率,”ABBRobotics的組裝和測試業務線經理NicolasDeKeijser說。“制造變得越來越專業化,越來越難以預測,這很難實現自動化。
        DeKeijser解釋說:“協作自動化使人和機器人可以一起工作,從而在保持安全性和生產率的同時使制造更加靈活。”“它允許人員和機器人一起完成以前需要安全柵欄和籠子的任務,從而提高了制造靈活性。”
        這就挑戰了以前關于可以自動化哪些類型的組裝任務的概念。
        DeKeijser說:“過去,組裝大量定制產品通常意味著乏味,精致和重復性的工作。”“通過協作機器人,例如我們的YuMi[機器],人們能夠專注于更多有意義的認知任務,而機器人則提供了不懈的精確性和耐力。
        DeKeijser說:“YuMi可以在工廠的任何工作站上安裝,并可以根據生產需要進行重新部署,而不受傳統安全屏障的限制。”“這增加了制造靈活性和敏捷性,可以更頻繁地進行轉換。”
        在過去依靠手動裝配線的行業和應用中,協作機器人正在興起。
        Blanchette說:“許多公司都在嘗試通過自動化來擴充他們的一些產品線。”“他們想解決可能存在人體工程學問題或質量問題的某些領域。他們可以添加協作機器人,而無需更改其裝配線的配置。”
        通用零件處理應用程序是協作機器人的理想選擇。繁瑣的工作,例如分揀零件或裝載壓力機,是一個很好的起點。
        Blanchette解釋說:“任何需要三只手的組裝任務都將是適當的,而由協作機器人充當人類的助手。”“例如,當人們用螺絲刀將組件連接在一起時,機器可能會握住較重的零件。
        Blanchette指出:“在生命周期短的應用中,協作機器人使制造商能夠非常快速地轉換為新產品。”“我們還發現,在高離職率和存在嚴重勞動力短缺地區的公司中,對協作機器人的需求正在增加。”
        準入門檻低也吸引了許多類型的制造商。
        川崎機器人美國公司產品與應用工程總監薩米爾·帕特爾(SamirPatel)說:“我們已經看到合同制造商的需求在增加,尤其是在中國和墨西哥的公司。協作式機器人的靈活性在需要制造商的電子制造商中很受歡迎。在工廠其他地方重新部署機器。
        “例如,想要從一種印刷電路板樣式或尺寸轉換為另一種印刷電路板的公司,只需將我們的DuAro機器人固定,然后將其滾動到下一條裝配線,”Patel解釋說。“他們能夠在裝配線上使用同一臺機器人,然后在當天晚些時候輕松地在檢查線上重復使用它,在那里,機器人可以在檢查機中裝載和卸載PCB。
        “在我們的協作機器人用于組裝計算機打印機的齒輪系和用于冷卻電子設備的小型風扇組件的應用中,我們也看到過,”Patel補充道。機器人與人類并肩工作,協助人們重復執行難以完成的任務。
        “我們的兩臂協作機器的可重復性接近六軸機器人,”Patel說。“我們決定在設計機器人時解決該問題。這使得該機器特別適合于螺絲驅動應用,例如組裝平板電腦。
        “在一種應用中,機器的一個臂用作固定裝置,而另一根則插入并固定需要精確定位的3毫米小螺釘,”Patel說。“我們的機器人還用于將PCB固定在機箱內。一只臂將PCB移到機箱上,而另一只臂插入每個螺釘并用自動螺絲刀將其固定。”
        Cobots也已被用作移動機器人系統,該系統可以在裝配線周圍移動并隨時隨地填充。這就是StaubliCorp.在瑞士Allschwil的電連接器工廠最近采用的策略,該工廠的裝配線配備了全自動和手動工作站。
        HelMo移動平臺配備了StaubliTX2協作機器人,該機器人具有15公斤的最大有效載荷能力和1,200毫米的射程。如果直接與人接觸,則觸敏表面會立即停止運動。自主機器人獨立導航到其分配的工作場所,降低其速度或在人類離得太近時停下來。
        HelMo將自己精確定位到0.1毫米以內,并通過永久安裝在工作站上的三個測量點對其位置進行校準。它通過多路耦合器將自身連接到固定的電源插座,以提供電力和壓縮空氣,然后開始轉換。
        “今天,機器可能會放置連接器外殼和接觸針;StaubliCorp.業務發展經理OlivierCremoux說:“明天,它可能會在組裝過程中處于其他階段。”HelMo不再被視為機器人,而被視為可以足夠靈活地在需要時提供幫助的助手。
        “目的是……將機器人部署為靈活的替代品,從而提高混合裝配線的可用性或應對高峰需求,”Cremoux解釋說。

 

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