基于協作機器人的“漸次自動化”解決方案

在國際定義上，協作機器人首要分為兩大類，一是契合工業機器人規范ISO10218，選用了固有安全規劃、保護性辦法以及標識的工業機器人；還有一類沒有依據工業機器人的安全規范來規劃，但是契合相應職業安全規范的協作型機器人。

現在業界探討更多的協作機器人首要是指工業場景下，可以跟人同享操作空間，一起完成使命的機器人。

工業機器人大約在20世紀70年代開端落地，并在工業場景中運用，閱歷了20年的展開，在1995年，通用轎車的機器人中心委托西北大學的教授開發協作機器人項目，提出了協作機器人的概念。又過了20多年的時刻，中國協作機器人正在從概念走到現實。

在21世紀的前十年，國際傳統工業機器人巨頭和協作機器人的明星企業KUKA、UR、Rethink、ABB、FANUC相繼研發和發布了其協作機器人產品。

在2011年發布的ISO10218-1工業機器人規范中，也提到了幾種協作型的運用，包含人與機器人對物料的交代、安全界面、機器人的中止、人與機器人同享操作空間時怎么確保人的安全、拖拽示教等。

規范中也提到了完成人機協作的幾種技能，例如：安全級監控中止、手動牽引、速度和區域的隔離、功率和力限制。事實上，在工業中沒有肯定意義上安全的機器人，只要安全的運用。依據ISO10218以及最新的ISO15066協作機器人規范中，更多著重的是體系的安全。

協作機器人的四大特色為安全、高效、易用、靈敏，可以投合現在出產的展開需求，協助用戶提高工廠的中心競爭力，即自動化、智能化、柔性化，但這并不意味著協作機器人可以勝任所有的運用場景。因而，挑選適宜的運用場景，并在此根底下發揮協作機器人的特色顯得尤為重要。

在現階段，協作機器人與傳統工業機器人是一種互補的關系，“協作化”也是未來工業機器人展開的一個重要趨勢。

3年前，在機器人控制范疇具有16年技能積累的艾利特全面切入協作機器人賽道，將已有技能通過協作機器人產品化落地到實踐運用。艾利特機器人運用及產品總監蔡嵩林一直著重，協作機器人技能需求針對未來客戶的運用場景展開。無論是完善產品素質，仍是用戶端產品迭代都遵循這一邏輯。

在蔡嵩林看來，協作機器人的四大特色催生了許多傳統工業機器人無法進入的新范疇的運用（例如復合機器人），同時在一些傳統機器人的戰場（例如轉移、拼裝），協作機器人輕量化、安全友愛、靈敏布置的差異化優勢也有才能代替傳統計劃。

協作機器人的適配場合

蔡嵩林認為，評價協作機器人在工廠中的適應性，首要從兩個維度評論。

首要，用戶需求結合自身狀況剖析現在的出產現狀。

產品特色：工廠的出產類型是否為多品種、少批量？例如轎車零部件和電子職業，產品生命周期越來越短，產線切換頻頻，這種狀況下需求出產方法和出產工具都更具有柔性。

工廠自動化才能：大廠一般有自動化部分，但中小企業的自動化團隊才能不強，一般只要設備保護工程師。因而在導入自動化設備時，易用和低學習門檻決定了技能是否可以快速實踐。

產線特色：現在已經到達的自動化程度？例如產線上的部分工藝已完成規范自動化，當時方針是將這些工藝串聯起來，那么就合適考慮協作機器人?；蛟S關于人力密集且作業重復性高的工位來說，可以通過協作機器人完成單站自動化。

工業趨勢：關于大部分企業來說，工業的趨勢日趨閃現了柔性化、數字化、智能化需求，那么協作機器人的敞開性可以支撐工廠對產品追溯以及機器人監控的要求。

其次，在評價了出產現狀后，假如期望導入機器人，那么就需求考慮完成自動化的過程。蔡嵩林表明，比起一步到位的全自動化，基于協作機器人的“逐步自動化” （ProgressiveAutomation）將會成為更靈敏和更高效的自動化晉級形式。

在實踐走訪客戶的過程中，艾利特觀察到傾向于選用全自動化產線的客戶往往是一些自動化水平不太高的客戶?！八麄兛吹接焉毯屯型ㄟ^完成自動化獲得的優勢，一是減人，二是提高了產品品質，因而急于提高自己工廠的自動化水平，往往期望快速跨過自動化過程，通過仿制的方法直接到達全自動化目的?！?br />
“咱們認為這種方法是不可取的?！辈提粤衷谧咴L多家工廠后提出：“榜首，全自動化在硬件、人力和時刻上的出資十分大；第二，直接跨過中心過程完成全自動化，中心的技能危險十分高，往往項目展開了一兩年之后，無法到達預期的方針?！?br />
因而，艾利特認為有上述需求的客戶，并不是最合適選用協作機器人的用戶?！霸蹅冎鲝埧蛻暨\用逐步自動化的形式，完成技能和商務上的危險可控，按部就班?！?br />
蔡嵩林進一步指出，這種形式可以讓客戶一邊在進階的過程中加深對協作機械臂運用特色的理解，一邊提高自動化團隊的運用才能，為將來進一步推行自動化打好根底。

“這樣協作機器人的設備利用率更高，跟著用戶關于產品了解程度加深，可完成‘一機多用’，尤其合適工廠初始自動化程度不高，或是計劃通過機器人換人改善現有出產形式的企業?！辈提粤终f道。

他舉例，江蘇的一家客戶首要為電器廠商和白色家電廠商供給遙控器和線控器，他們導入協作機器人的榜首站是在PCB板的轉移和裝配線用協作機械臂做分板上下料，客戶工廠有十分多的自動化設備，包含焊接、PCB板插裝、分板、測驗、以及后道擰螺絲和拼裝等運用。

“客戶工藝化的設備已經做得十分規范化了，雖然產品的生命周期較短，常常迭代，但是工藝流程變化較小，因而客戶期望重復利用現有的自動化設備?！痹谠u價了實踐出產狀況后，客戶發現改善的機會在于現有大量進行轉運作業的人工工位。

最終這家客戶運用協作機器人做成規范的作業站，可以靈敏地依據產線需求將機臺移動到相應人工方位，代替工人履行物料移載然后完成減員。

“逐步自動化”的應戰

在逐步自動化的過程中工廠常常會遇到三類應戰。

應戰一：產線已經定型了，對空間要求高；

應戰二：機器人導入后怎么兼容現有設備，新設備導入時舊設備是否只能篩選；

應戰三：可以適應伸縮性較大的產能需求？

對此，協作機器人都能供給較為理想的解決計劃。

關于榜首類應戰，協作機器人選用一體化輕質關節規劃，結構緊湊，具有高負載自重比，裝置要求低且無需安全圍欄，可以協助用戶省空間和固件的投入。

艾利特協作機器人支撐任意視點裝置（正裝、側裝乃至吊裝），六關節機器人各單關節可±360°旋轉，無作業死點，因而尤其合適既有產線中的靈敏布置，用戶在規劃機器人方位和運轉空間時限制較少。

關于第二類應戰，客戶要求新設備與現有設備有較好的兼容性，協作機器人可以通過通訊的方法滿意用戶的期望。

艾利特機器人的通訊接口敞開，有各類規范的數據輸入輸出及總線接口?？蛻艨梢詮膬煞N工站的規劃理念中挑選合適自己的方法，其一，以機器人為中心作為總控，其他的設備作為集成的單元來協同協作機器人完成自動化；其二，協作機器人作為履行機構。

蔡嵩林舉例，一些轎車集成廠商更偏好這類方法——以PLC為主，PLC負責控制整個產線（包含傳送帶和設備交互），協作機器人作為履行單元規劃的作業站。

在艾利特機器人用于減速機裝配的事例中，整個工站是整線的操作，減速機作為一個規范產品，整個產線用PLC控制（包含相機和傳感器），機械臂在其中作為單元模組進行上下料作業。

蔡嵩林解說：“減速機型號多樣，訂單動搖較大，因而基于協作機器人規劃的推拉作業站可以按產線產能需求移動到相應方位，完成快速布置，滿意柔性化出產需求?！?br />
第三類應戰則來自產能的伸縮性，這時要求產線切換效率更高。

傳統職業如白電職業，有些工廠一天的產線切換需求到達十多次（因為有些工廠有大量、不同標準的貼牌訂單）。協作機械臂的拖拽示教和快速移動性可以確保機械臂在切換使命時相較于傳統工業機器人更快速，在這類運用中有更大的優勢。

至今，艾利特協作機器人產品多面開花，促使產品線擴展的邊沿本錢進一步下降。在蔡嵩林看來：“協作機器人也好，工業機器人也罷，最終有必要服務于用戶，協助他們完成價值。艾利特將持續專心于協作機器人賽道，助力更多工廠完成柔性化出產?！?br />

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