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  • 协作机器人技术应用于金属及加工行业

       在第九届中国国际机器人高峰论坛的分论坛——金属加工主题论坛上,优傲机器人技术经理包文涛从协作机器人的在金属加工行业应用的角度做了精彩的演讲。
     
      演讲者:优傲(UR)机器人技术经理 包文涛
     
      演讲主题:协作机器人技术应用于金属及加工行业
     
      包文涛分享的内容方向比较特别——协作机器人及金属加工行业的应用。在金属加工领域,大多采用的还是传统的工业机器人,它应用案例多、功能齐全、集成能力也强。不过,包文涛提到的协作机器人在金属加工行业的使用目的不是为了取代传统机器人,而是想通过他的讲解,让大家对协作机器人多一份了解,让协作机器人多一种可能性。
     
      协作机器人技术概览
     
      其实在2007年就有厂商在做协作机器人了,这几年协作机器人的发展越来越被重视,每年工博会上,协作机器人都会成为热议的话题之一。那么,为什么会出现协作机器人呢?在过去的十几年里,欧美很多国家的本土劳动力不足,转而把目光转向了中国大陆和一些东南亚的低劳动力成本的国家。而优傲诞生的地方——丹麦,也存在同样的问题。丹麦的中小企业发展困难,市场变化快、劳动力成本高,制造业内部和外部环境的变化,使得3C生产条件和模式发生了重大改变, 也创造了人机协作机器人的需求。
     
     
      这是UR早期拍的一款协作机器人的模拟应用,这款机器人的负载是5kg。相比传统工业机器人的一些劣势:固定安装,占地面积大;需要安全围栏分隔独立工作空间;需要专业的编程知识;安装难度大;产生大量费用。协作机器人的优势就立马显现出来了。协作机器人的机器臂重量轻,便于安装,而且它采用图形化的编程方式,操作简单,对操作员稍做培训即可使用。另外,协作机器人的安全性能高,若在操作过程中,人意外触碰到它,它在感应到逆向力量和障碍的时候会立即停止运作,以免造成伤害。总结一下协作机器人的特点:直驱结构,重量轻体积小,图形化编程,拖拽视角,普通技术人员可编程,灵活部署。
     
      值得说明的是,优傲对协作机器人的灵活度要求很高,这也是从市场和客户需求方向考虑的。因为现在越来越多的工厂会接到定制化的订单,定制化订单特点就是“小品种、多批量”,而这块市场份额又很大,因此做到灵活切换和部署对协作机器人来说非常重要。

     
     
      金属加工行业中的协作机器人应用:人机共线,协同生产
     
      在机床行业,包文涛经常会被客户问到,协作式的方案和传统的方案到底有什么样的区别?包文涛提出一个生态圈概念叫“UR+”,这是“UR+合作伙伴”提出来的几个问题,简单总结就是使用传统工业机器人大致存在以下问题:考虑夹爪集成的难度、需要专业人员操作机器人、安全防护设施、对系统进行风险评估繁琐、专门动力电源接线、需购买各种软件包、安装时需要起重设备、对机器人要进行定期维护保养、能耗高(450W, 3kg)等。
     
      而协作协作机器人的多种即插即用夹爪选择、普通工人就可操作、无需安全围栏和防护措施、风险评估简易 、能耗低(250W, 5kg)等特点,使它与机床结合在一起非常灵活。包文涛说,UR基本与市面上所有常见的机床都有配合过,安装形式也是多种多样。如下图:将机械臂倒装。由于量轻和灵活,因此这样安装完全没问题。

     
     
      协作机器人用于机床管理方案中的要素?
     
      在协作机器人使用过程中,用户经常会提出疑问,协作机器人是否需要外部防护?是否需要防尘、防水?是否耐高低温?答案是肯定的,在一些特定行业,是需要给协作机器人穿上防护服的,这跟传统的工业机器人类似。
     
      另外,实际使用过程中,还需要考虑机器人与机床设备的通信。在冲压、CNC处理这块,在以前的生产过程中,很难保证产品的良率。UR经过反复的测试后,为客户提供了一个即插即用的方案,UR+的合作伙伴都有自己的标准产品可以直接配合UR,不管软件层面还是硬件层面,可以在应用时极大地简化过程。
     
      在演讲的最后,包文涛还为大家讲解了一个案例。是一家丹麦的客户,在选择优傲之前,也尝试过使用传统机器人来做加工,但因为太麻烦,所以并没有扩大使用量。在第一次尝试使用UR的协作机器人之后,客户感受到了协作机器人带来的便携、安全、简单快速,协作机器人的数量也从0变成了42。
     
      包文涛认为,在国内也有很多企业可以去尝试使用协作机器人,但是时间是最大的成本,如果能勇于尝试尽快调试投入使用,可能会缩短这个时间过程,节约大量成本。
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