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协作工业机器人如何提高工作效率!
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协作工业机器人如何提高工作效率!
发布时间:2019-06-17 14:56:29

随着自动化和数字化在全球制造行业中迅速发展,越来 越多的制造商采用机器人解决方案来提高车间的智能 化科技水平。协作机器人作为一种新兴的机器人品类, 也日益受到关注。本文探索性地介绍了协作机器人的类型、优 势以及发展趋势,进而说明了如何更好地利用协作机器人技术 来完善人工技能、提高生产效率。

协作工业机器人的设计理念旨在让工人与机器人在车间中 合作协作完成相关任务。 国际机器人联合会(The International Federation of Robotics)定义了两种类型的协作机器人:一种类 型是符合国际组织标准 10218-1 的,另一种类型是不符合该标 准的。国际组织标准 10218-1 为工业机器人的应用、安全设计、 保护措施提供相关的技术要求和指导意见。这并不意味着不符 合该标准的机器人就不安全,它们可能遵循了其他的安全标准, 例如国家或公司内部标准。

满足上述规范的机器人种类有很多,但是它们的人机协作 程度却有很大差异。 技术范围的一端是传统的工业机器人,它 们需要在一个单独的工作空间中运行,工人可以定期进入该空 间而无需关闭机器人电源,这就避免了生产流程被打乱——停 机造成的生产流程被打乱可能产生每分钟数千美元的经济损失。 在机器人的工作空间中设有能够探测人体运动的传感器,可以 确保当工人进入设定区域时,机器人的操作动作变缓或停止。

技术范围的另一端是专为人机协作工作而设计的工业机器 人。这类机器人也被称为“cobots”,其设计包括了多种防护 功能特征,可确保当工人有意或无意地直接接触到机器人时, 不会受到伤害。 这些防护功能特征包括:采用轻质材料;圆滑 的轮廓设计;表面覆盖衬垫;应用“智能皮肤”技术( 衬垫中 集成了嵌入式传感器);在机器人基体和关节上安装力和速度 传感器,并设定相应的阈值,以确保在接触发生时,机器人的 力和速度不会超过规定的阈值。

总体而言,工业协作机器人可以划分为两类,第一类是非 直接人机接触类;第二类是任务同步类,这类机器人会根据工 人的动作实时调整自身动作,以配合工人完成相应任务。目前, 据国际机器人联合会成员统计,第一类协作机器人应用最普遍, 也就是人机共享工作空间,机器人和工人按顺序完成各自的任 务,机器人执行重复或不符合人体工程学的任务,比如,提重 物或拧螺钉等。

任务同步类型的协作机器人会根据工人的动作实时调整自身动作(例如,根据工人放置工件的角度调整抓取动作的角度, 配合工人完成抓取动作),这在技术上是非常具挑战性的。 这类 机器人的动作轨迹随时都可能改变,因此其运动具有不可预测性, 这就要求最终用户确保其在最大运动范围内的操作都满足安全性 要求。 目前来说,任务同步类型机器人在各个制造领域中的应用 实例还比较少,这是因为绝大多数的制造企业都依赖操作的精确 性和可重复性来提高生产效率。

协作机器人为提高生产线自动化的经济效 益提供了一个新的切入点