在第九屆中國國際機器人高峰論壇的分論壇——金屬加工主題論壇上,優(yōu)傲機器人技術(shù)經(jīng)理包文濤從協(xié)作機器人的在金屬加工行業(yè)應(yīng)用的角度做了精彩的演講。
演講者:優(yōu)傲(UR)機器人技術(shù)經(jīng)理 包文濤
演講主題:協(xié)作機器人技術(shù)應(yīng)用于金屬及加工行業(yè)
包文濤分享的內(nèi)容方向比較特別——協(xié)作機器人及金屬加工行業(yè)的應(yīng)用。在金屬加工領(lǐng)域,大多采用的還是傳統(tǒng)的工業(yè)機器人,它應(yīng)用案例多、功能齊全、集成能力也強。不過,包文濤提到的協(xié)作機器人在金屬加工行業(yè)的使用目的不是為了取代傳統(tǒng)機器人,而是想通過他的講解,讓大家對協(xié)作機器人多一份了解,讓協(xié)作機器人多一種可能性。
協(xié)作機器人技術(shù)概覽
其實在2007年就有廠商在做協(xié)作機器人了,這幾年協(xié)作機器人的發(fā)展越來越被重視,每年工博會上,協(xié)作機器人都會成為熱議的話題之一。那么,為什么會出現(xiàn)協(xié)作機器人呢?在過去的十幾年里,歐美很多國家的本土勞動力不足,轉(zhuǎn)而把目光轉(zhuǎn)向了中國大陸和一些東南亞的低勞動力成本的國家。而優(yōu)傲誕生的地方——丹麥,也存在同樣的問題。丹麥的中小企業(yè)發(fā)展困難,市場變化快、勞動力成本高,制造業(yè)內(nèi)部和外部環(huán)境的變化,使得3C生產(chǎn)條件和模式發(fā)生了重大改變, 也創(chuàng)造了人機協(xié)作機器人的需求。

這是UR早期拍的一款協(xié)作機器人的模擬應(yīng)用,這款機器人的負載是5kg。相比傳統(tǒng)工業(yè)機器人的一些劣勢:固定安裝,占地面積大;需要安全圍欄分隔獨立工作空間;需要專業(yè)的編程知識;安裝難度大;產(chǎn)生大量費用。協(xié)作機器人的優(yōu)勢就立馬顯現(xiàn)出來了。協(xié)作機器人的機器臂重量輕,便于安裝,而且它采用圖形化的編程方式,操作簡單,對操作員稍做培訓(xùn)即可使用。另外,協(xié)作機器人的安全性能高,若在操作過程中,人意外觸碰到它,它在感應(yīng)到逆向力量和障礙的時候會立即停止運作,以免造成傷害??偨Y(jié)一下協(xié)作機器人的特點:直驅(qū)結(jié)構(gòu),重量輕體積小,圖形化編程,拖拽視角,普通技術(shù)人員可編程,靈活部署。
值得說明的是,優(yōu)傲對協(xié)作機器人的靈活度要求很高,這也是從市場和客戶需求方向考慮的。因為現(xiàn)在越來越多的工廠會接到定制化的訂單,定制化訂單特點就是“小品種、多批量”,而這塊市場份額又很大,因此做到靈活切換和部署對協(xié)作機器人來說非常重要。

金屬加工行業(yè)中的協(xié)作機器人應(yīng)用:人機共線,協(xié)同生產(chǎn)
在機床行業(yè),包文濤經(jīng)常會被客戶問到,協(xié)作式的方案和傳統(tǒng)的方案到底有什么樣的區(qū)別?包文濤提出一個生態(tài)圈概念叫“UR+”,這是“UR+合作伙伴”提出來的幾個問題,簡單總結(jié)就是使用傳統(tǒng)工業(yè)機器人大致存在以下問題:考慮夾爪集成的難度、需要專業(yè)人員操作機器人、安全防護設(shè)施、對系統(tǒng)進行風(fēng)險評估繁瑣、專門動力電源接線、需購買各種軟件包、安裝時需要起重設(shè)備、對機器人要進行定期維護保養(yǎng)、能耗高(450W, 3kg)等。
而協(xié)作協(xié)作機器人的多種即插即用夾爪選擇、普通工人就可操作、無需安全圍欄和防護措施、風(fēng)險評估簡易 、能耗低(250W, 5kg)等特點,使它與機床結(jié)合在一起非常靈活。包文濤說,UR基本與市面上所有常見的機床都有配合過,安裝形式也是多種多樣。如下圖:將機械臂倒裝。由于量輕和靈活,因此這樣安裝完全沒問題。

協(xié)作機器人用于機床管理方案中的要素?
在協(xié)作機器人使用過程中,用戶經(jīng)常會提出疑問,協(xié)作機器人是否需要外部防護?是否需要防塵、防水?是否耐高低溫?答案是肯定的,在一些特定行業(yè),是需要給協(xié)作機器人穿上防護服的,這跟傳統(tǒng)的工業(yè)機器人類似。
另外,實際使用過程中,還需要考慮機器人與機床設(shè)備的通信。在沖壓、CNC處理這塊,在以前的生產(chǎn)過程中,很難保證產(chǎn)品的良率。UR經(jīng)過反復(fù)的測試后,為客戶提供了一個即插即用的方案,UR+的合作伙伴都有自己的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可以直接配合UR,不管軟件層面還是硬件層面,可以在應(yīng)用時極大地簡化過程。
在演講的最后,包文濤還為大家講解了一個案例。是一家丹麥的客戶,在選擇優(yōu)傲之前,也嘗試過使用傳統(tǒng)機器人來做加工,但因為太麻煩,所以并沒有擴大使用量。在第一次嘗試使用UR的協(xié)作機器人之后,客戶感受到了協(xié)作機器人帶來的便攜、安全、簡單快速,協(xié)作機器人的數(shù)量也從0變成了42。
包文濤認為,在國內(nèi)也有很多企業(yè)可以去嘗試使用協(xié)作機器人,但是時間是最大的成本,如果能勇于嘗試盡快調(diào)試投入使用,可能會縮短這個時間過程,節(jié)約大量成本。