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(diǎn)位于德國(guó)的比蒂希海姆-比辛根。杜爾公司的足跡遍布全球28個(gè)國(guó)家的92處地點(diǎn)，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(guò)程開(kāi)發(fā)整合型綜合解決方案，其 60% 的銷售收入是通過(guò)與汽車(chē)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(dòng)化黏合工藝的交鑰匙系統(tǒng)提供商，杜爾擔(dān)負(fù)為汽車(chē)行業(yè)開(kāi)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(lái)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(chē)車(chē)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(shí)間并降低了單位成本。而且，通過(guò)機(jī)器人的緊湊設(shè)計(jì)和操作員的簡(jiǎn)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(cè)到安裝 GPS 天線頂蓋時(shí)出現(xiàn)的任何故障
當(dāng)進(jìn)入到 GPS 天線頂蓋黏合工序時(shí)，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(dòng)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(dòng)至黏合劑噴嘴處。
“由于有碰撞設(shè)計(jì)，當(dāng)機(jī)器人遇到任何障礙時(shí)，它會(huì)略微后退并重新啟動(dòng)動(dòng)作。”杜爾公司終端裝配線 APT/黏合部門(mén)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(shí)這樣解釋道。只有當(dāng)三次嘗試都不行的時(shí)候機(jī)器人才會(huì)退回到起始位置。正常情況下，在機(jī)器人通過(guò)時(shí)黏合工藝啟動(dòng)并將黏合劑仔細(xì)的注入，最后，工件會(huì)回到起始處，裝配工將 GPS 天線頂蓋取下并安裝到車(chē)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(chē)身上
這是如何用 LBR iiwa 型機(jī)器人進(jìn)行水箱黏合過(guò)程的說(shuō)明：在最終裝配線上，熟練的操作工利用控制器將水箱移動(dòng)到一個(gè)翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，先將其清潔，然后將其移動(dòng)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(hào)，機(jī)器人從貯液池旁移動(dòng)出來(lái)并進(jìn)入工作位置。在這里，黏合劑流到一個(gè)收集罐中并人工清洗黏合劑噴嘴。當(dāng)移動(dòng)到水箱的起始點(diǎn)位置時(shí)，噴嘴就會(huì)由于壓力而打開(kāi)，這樣就不會(huì)產(chǎn)生任何氣泡。此時(shí)，機(jī)器人會(huì)以非常均勻的方式將黏合劑注入到水箱上并通過(guò)其頂部的傳感器保障檢測(cè)出準(zhǔn)確的裝配尺寸。
“這項(xiàng)工作當(dāng)然可以通過(guò)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(shuō)，用以機(jī)器人為基礎(chǔ)的解決方案能夠-與線性臺(tái)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(jì)，KUKA LBR iiwa 型人機(jī)合作機(jī)器人能夠在 360 度的范圍實(shí)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(chē)身的特定位置。這處比較復(fù)雜的工作需要由操作工的個(gè)人技術(shù)來(lái)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(lái)輔助動(dòng)作。
人機(jī)合作（HRC）解決方案對(duì)于安全的高標(biāo)準(zhǔn)
在黏合工藝過(guò)程中雖然沒(méi)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(gè)的安全設(shè)計(jì)理念必須滿足用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(shí)，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(jì)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(dú)家設(shè)計(jì)的能夠適應(yīng)人機(jī)協(xié)作實(shí)踐新情況的系統(tǒng)技術(shù)。”Ahlborn 解釋說(shuō)。
人機(jī)合作解決方案：這代表著未來(lái)市場(chǎng)
人機(jī)合作的系統(tǒng)在汽車(chē)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(shuō)。用于水箱黏合的首套系統(tǒng)已于 2016 年三月在首個(gè)客戶處投入使用，這也是為何杜爾公司對(duì)未來(lái)表示樂(lè)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(lái)可以贏得更多的訂單。” Ahlborn 說(shuō)。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(xiàng)工作在比蒂希海姆-比辛根已經(jīng)開(kāi)始了。
