杜爾公司是一家全球領(lǐng)先的設(shè)備與系統(tǒng)提供商，公司地點位于德國的比蒂希海姆-比辛根。杜爾公司的足跡遍布全球28個國家的92處地點，擁有 16000 名員工并與顧客保持緊密的合作。該公司致力于為高效生產(chǎn)過程開發(fā)整合型綜合解決方案，其 60% 的銷售收入是通過與汽車行業(yè)制造商或供應(yīng)商之間的業(yè)務(wù)達(dá)成的。作為自動化黏合工藝的交鑰匙系統(tǒng)提供商，杜爾擔(dān)負(fù)為汽車行業(yè)開發(fā)人機(jī)合作型（HRC）機(jī)器人單元的工作。
機(jī)器人與人類一起在終端裝配線上工作而不需要采取物理保護(hù)措施。來自 kuka 的敏感型LBR iiwa 低負(fù)載機(jī)器人擔(dān)負(fù)起了 GPS 天線頂蓋與汽車車身水箱的黏合工作。由于使用該機(jī)器人不僅提升了黏合質(zhì)量，還節(jié)約了時間并降低了單位成本。而且，通過機(jī)器人的緊湊設(shè)計和操作員的簡化處理，杜爾的客戶可以從空間節(jié)省中獲利。
LBR iiwa 機(jī)器人可以檢測到安裝 GPS 天線頂蓋時出現(xiàn)的任何故障
當(dāng)進(jìn)入到 GPS 天線頂蓋黏合工序時，裝配工用人工方式將工件放置在機(jī)器人抓手上。抓手將工件裹住并將工件移動至應(yīng)用塔上的黏合劑噴嘴處。KUKA LBR iiwa 型機(jī)器人將 GPS 天線頂蓋緩慢的移動至黏合劑噴嘴處。
“由于有碰撞設(shè)計，當(dāng)機(jī)器人遇到任何障礙時，它會略微后退并重新啟動動作。”杜爾公司終端裝配線 APT/黏合部門的總監(jiān) Dieter Ahlborn 在向我們解釋 LBR iiwa 型機(jī)器人的人機(jī)合作能力時這樣解釋道。只有當(dāng)三次嘗試都不行的時候機(jī)器人才會退回到起始位置。正常情況下，在機(jī)器人通過時黏合工藝啟動并將黏合劑仔細(xì)的注入，最后，工件會回到起始處，裝配工將 GPS 天線頂蓋取下并安裝到車輛上。
準(zhǔn)確的黏合劑應(yīng)用并根據(jù)情況將水箱裝配到車身上
這是如何用 LBR iiwa 型機(jī)器人進(jìn)行水箱黏合過程的說明：在最終裝配線上，熟練的操作工利用控制器將水箱移動到一個翻轉(zhuǎn)臺上，先將其清潔，然后將其移動至正確的位置并移交給機(jī)器人以作下一步的加工。為防止黏合劑噴嘴干燥，該噴嘴是放置在密封貯液池中的。根據(jù)信號，機(jī)器人從貯液池旁移動出來并進(jìn)入工作位置。在這里，黏合劑流到一個收集罐中并人工清洗黏合劑噴嘴。當(dāng)移動到水箱的起始點位置時，噴嘴就會由于壓力而打開，這樣就不會產(chǎn)生任何氣泡。此時，機(jī)器人會以非常均勻的方式將黏合劑注入到水箱上并通過其頂部的傳感器保障檢測出準(zhǔn)確的裝配尺寸。
“這項工作當(dāng)然可以通過人工完成，但是人工完成的準(zhǔn)確性不如使用機(jī)器人的高。”Ahlborn 解釋說，用以機(jī)器人為基礎(chǔ)的解決方案能夠-與線性臺架所不同的是 - 這種方案可以展現(xiàn)出黏合劑復(fù)雜的三維情況。由于有第七旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)計，KUKA LBR iiwa 型人機(jī)合作機(jī)器人能夠在 360 度的范圍實施黏合操作 - 既不需要重新定位也不需要將工件取下。一旦當(dāng)機(jī)器人完成了其工作，熟練的操作工就可以將水箱直接裝配在車身的特定位置。這處比較復(fù)雜的工作需要由操作工的個人技術(shù)來完成，在一些人體工程學(xué)不太合適的位置我們使用控制器來輔助動作。
人機(jī)合作（HRC）解決方案對于安全的高標(biāo)準(zhǔn)
在黏合工藝過程中雖然沒有類似籬笆或柵欄的安全措施，但安全方面的要求是很高的。整個的安全設(shè)計理念必須滿足用風(fēng)險評估方式所得出的嚴(yán)格的參數(shù)范圍和標(biāo)準(zhǔn)。其中有一條就是，要將機(jī)器人和操作員工直接接觸的位置最小化。而且一旦發(fā)生接觸時，機(jī)器人需要以千分之一秒的速度被關(guān)閉。因此，在黏合工藝操作單元的設(shè)計的總體原則是機(jī)器人的工作區(qū)域必須低于人類的頭部和胸部范圍。該應(yīng)用技術(shù)包含重量較輕的黏合劑與輕負(fù)載機(jī)器人的配合，接觸面范圍很大且呈圓形，這就保證了一旦與機(jī)器人接觸所產(chǎn)生的力量很小。“我們采用獨家設(shè)計的能夠適應(yīng)人機(jī)協(xié)作實踐新情況的系統(tǒng)技術(shù)。”Ahlborn 解釋說。
人機(jī)合作解決方案：這代表著未來市場
人機(jī)合作的系統(tǒng)在汽車工業(yè)領(lǐng)域是主導(dǎo)性的系統(tǒng)。“在黏合領(lǐng)域我們已經(jīng)銷售 10 套系統(tǒng)。” Ahlborn 向我們披露說。用于水箱黏合的首套系統(tǒng)已于 2016 年三月在首個客戶處投入使用，這也是為何杜爾公司對未來表示樂觀的原因。“要感謝具備人機(jī)合作能力的 KUKA LBR iiwa 型機(jī)器人，我們希望在將來可以贏得更多的訂單。” Ahlborn 說。不僅如此，以機(jī)器人為基礎(chǔ)的人機(jī)合作解決方案也被用于小型的清洗器和其他零部件的黏合應(yīng)用上，這項工作在比蒂希海姆-比辛根已經(jīng)開始了。
