靈活直覺化操作：協(xié)作機(jī)器人 LBR iisy 自動(dòng)化工具機(jī)上下料

使用協(xié)作機(jī)器人為工具機(jī)自動(dòng)上下料能夠讓公司企業(yè)取得獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。KUKA 與科技自動(dòng)化開發(fā)商 MAIROTEC 共同開發(fā)了一款模組化的自動(dòng)化工作單元，專用於工具機(jī)上下料，成本效率高且易於操作。

MAIROTEC 利用 LBR iisy 替工具機(jī)上下料

MAIROTEC 以 KUKA 協(xié)作機(jī)器人 LBR iisy 為基礎(chǔ)，開發(fā)了一款可用於工具機(jī)上下料的方案。MAIROFlex iisy 的目標(biāo)是：以獨(dú)一無二的實(shí)惠價(jià)格，輕鬆跨入自動(dòng)化領(lǐng)域。對(duì)於中型企業(yè)和手工藝產(chǎn)業(yè)同樣適合。

協(xié)作機(jī)器人的第一個(gè)實(shí)際用途是為一臺(tái)車床自動(dòng)裝卸小型六角鋼塊。這些鋼塊在此被加工成螺栓的圓柱體。這原本是一家金屬加工廠員工的日常工作，現(xiàn)在由協(xié)作機(jī)器人來執(zhí)行，有效地減輕了員工的負(fù)擔(dān)。

在螺栓生產(chǎn)過程中使用輕型機(jī)器人時(shí)，叉架上放置一個(gè)插有 96 個(gè)六角鋼塊的零點(diǎn)棧板。機(jī)器人夾具將鋼塊夾起並精確插入主軸，工具機(jī)的門關(guān)閉後便開始加工螺栓本體。之後，協(xié)作機(jī)器人取下加工完成的螺栓，並以毫米級(jí)的精度放回棧板上，然後夾起下一個(gè)鋼塊。

工具機(jī)上下料：是人員手動(dòng)，還是使用協(xié)作機(jī)器人？

手動(dòng)機(jī)器上下料是一項(xiàng)重複性、耗費(fèi)體力且容易出錯(cuò)的工作。為了能夠讓技術(shù)人員將他們的專業(yè)能力適當(dāng)發(fā)揮在高度複雜且體力負(fù)荷較低的任務(wù)上，如今經(jīng)常會(huì)採用協(xié)作機(jī)器人來執(zhí)行工具機(jī)上下料的工作。

機(jī)器人的叉架上放置插有 96 個(gè)六角鋼塊的零點(diǎn)棧板。

MAIROTEC 使用 KUKA 的自動(dòng)化解決方案

來自圖林根邦伊爾梅瑙的 KUKA 系統(tǒng)合作夥伴專門從事自動(dòng)化解決方案的產(chǎn)品和軟體開發(fā)。創(chuàng)辦人暨總經(jīng)理 Andreas Mathes 是一位訓(xùn)練有素的機(jī)械工程專業(yè)人員，深知實(shí)際製造和廠房中的要求，並且對(duì)機(jī)器人技術(shù)的多元可能性充滿熱情。MAIROTEC 以尖端領(lǐng)域的全線解決方案為基礎(chǔ)。「這就是為什麼我是 KUKA 的忠實(shí)粉絲，」Mathes 承認(rèn)道。

Andreas Mathes，MAIROTEC 創(chuàng)辦人暨總經(jīng)理

他很快意識(shí)到，自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)不僅僅只是大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中複雜且昂貴的機(jī)器人解決方案。「特別是在中型企業(yè)和手工藝產(chǎn)業(yè)中有許多重複性的工作步驟，因此對(duì)自動(dòng)化的需求正在不斷增加，」Mathes 表示：「首先需要的是一個(gè)專屬的高度靈活解決方案，而且任何人都能負(fù)擔(dān)得起。」這也是對(duì)技術(shù)工人日益短缺的因應(yīng)措施。「機(jī)器人不會(huì)搶走工作機(jī)會(huì)，相反地，它們能夠順利啟動(dòng)或維持那些勞動(dòng)力市場(chǎng)上越來越少勞動(dòng)力能夠執(zhí)行的生產(chǎn)過程。」

協(xié)作機(jī)器人上下料的優(yōu)點(diǎn)

利用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行工具機(jī)上下料，將可以提高效率、提高產(chǎn)品品質(zhì)，進(jìn)而最終獲得更強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)地位。

零錯(cuò)誤

機(jī)器人進(jìn)料和卸料可將錯(cuò)誤減至最低，確保物料連續(xù)地快速運(yùn)向工具機(jī)。
靈活

協(xié)作機(jī)器人極為精準(zhǔn)一致地放置工件，並且與人員安全合作，因此能夠完美地整合到生產(chǎn)過程中。
高效

由於機(jī)器人在替工具機(jī)上下料時(shí)完全不需要休息或換班，因此以長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，可以降低勞動(dòng)力成本。
更具可升級(jí)性

隨著需求量不斷增長(zhǎng)，可以輕鬆增加輕型機(jī)器人的數(shù)量，無需大範(fàn)圍改變結(jié)構(gòu)。

靈活、減輕人員負(fù)擔(dān)：自動(dòng)化工具機(jī)上下料為公司帶來更多機(jī)會(huì)

Mathes 將替車床裝卸鋼製螺栓的工作交到 MAIROFlex iisy 的「手」中——必要時(shí)還可以要求它每周工作 24 小時(shí)。因此，公司可以將單調(diào)的工具機(jī)裝卸任務(wù)完全自動(dòng)化，讓員工去執(zhí)行要求更高、更有趣多元的任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境反應(yīng)靈敏，因此可以輕鬆整合到工具機(jī)上下料過程中。

快速切換至不同任務(wù)

MAIROFlex iisy 的設(shè)計(jì)適合用於各式各樣的任務(wù)。模組化自動(dòng)化工作單元可以在契約生產(chǎn)中承擔(dān)各種任務(wù)，例如自動(dòng)化工具機(jī)上下料、撿放任務(wù)和搬運(yùn)等應(yīng)用領(lǐng)域。此外，機(jī)器人也可以應(yīng)用於包裝和測(cè)試領(lǐng)域。

「這款機(jī)器人易於搬運(yùn)，可以用托板車輕鬆地移到另一個(gè)已經(jīng)「示教」的工位。」Mathes 表示。透過整合在地面的零點(diǎn)夾緊系統(tǒng)，工作單元精確地定位在新工序事先已程式設(shè)定的位置。「如此一來，可以非常快速地從車床『遷移』到成品螺栓包裝位置。」Mathes 解釋道。

協(xié)作機(jī)器人的新任務(wù)程式設(shè)計(jì)非常直覺化。

除了上下料之外，還有更多功能：融入可以想像到的各種環(huán)境

LBR iisy 的工業(yè)級(jí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是 MAIROFlex iisy 的重要基礎(chǔ)。「它符合所有重要的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)功能，例如現(xiàn)場(chǎng)通訊協(xié)議、數(shù)位 I/O、安全性等等。因此我們可以輕鬆地將自動(dòng)化工作單元整合到客戶現(xiàn)有的任何系統(tǒng)中。」MAIROTEC 總經(jīng)理說道：

「LBR iisy 的軸轉(zhuǎn)速度極高，幾乎與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人一樣快。」KUKA 產(chǎn)品架構(gòu)師 Johannes Landherr 強(qiáng)調(diào)。叉架高度可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，旨在創(chuàng)造各種工作環(huán)境。另提供多種工具，可供裝配自動(dòng)化工作單元。「模組化自動(dòng)化工作單元是依據(jù)使用者的需求而設(shè)計(jì)的，而不是要使用者來適應(yīng)機(jī)器。」Andreas Mathes 強(qiáng)調(diào)。

LBR iisy 明顯從傳統(tǒng)協(xié)作機(jī)器人中脫穎而出，能夠以更強(qiáng)勁的扭矩和更高的速度運(yùn)行。

Johannes Landherr，KUKA 產(chǎn)品架構(gòu)師

輕型機(jī)器人工具機(jī)上下料——所有負(fù)載能力、作用範(fàn)圍和加工力

新機(jī)型進(jìn)一步擴(kuò)大了協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用範(fàn)圍。LBR iisy 系列（3、11 和 15 公斤）日前新增了負(fù)載分別為 6 公斤和 8 公斤的協(xié)作機(jī)器人。這不僅擴(kuò)大了負(fù)載和作用範(fàn)圍，此外，還可以施加更高的加工力（即加工過程產(chǎn)生的力量，例如在組裝應(yīng)用中），以及獲得更好的 IP 防護(hù)等級(jí)。「借助廣泛的機(jī)種性能，LBR iisy 機(jī)器人能夠無縫融入變化多端的客制化商品製造環(huán)境中——即使生產(chǎn)批量?jī)H為 1。自動(dòng)化入門從未如此輕鬆簡(jiǎn)單。」Johannes Landherr 說道。

機(jī)器人所有六個(gè)軸都配備靈敏的關(guān)節(jié)扭矩感測(cè)器，且作用範(fàn)圍廣達(dá) 1,300 公釐，涵蓋絕大多數(shù)應(yīng)用。我們可以在 MAIROFlex iisy 上安裝任何負(fù)載能力（從 3 公斤到 15 公斤）的 KUKA 協(xié)作機(jī)器人，完全因應(yīng)客戶的需求。

Andreas Mathes，MAIROTEC 總經(jīng)理

「操作起來真的非常『easy』」：靈活裝卸工具機(jī)

KUKA 的 LBR iisy 技術(shù)概念為自動(dòng)化工作單元的優(yōu)異靈活性奠定了穩(wěn)固基礎(chǔ)。「協(xié)作機(jī)器人名副其實(shí)，操作起來真的非常『easy』，」Johannes Landherr 說：「直覺化操作，不需特別研讀相關(guān)知識(shí)就可以快速高效地使用。」基於 iiQKA.OS 作業(yè)系統(tǒng)，只需手動(dòng)引導(dǎo)即可輕鬆完成任務(wù)的「示教」。操作設(shè)備 smartPAD pro 讓其他程式設(shè)計(jì)變得像使用智慧型手機(jī)一樣簡(jiǎn)單。此外，LBR iisy 內(nèi)建電纜導(dǎo)管和管線包，可使得工具更換快速而簡(jiǎn)單。

安全自動(dòng)化：協(xié)作機(jī)器人在防護(hù)區(qū)域內(nèi)替工具機(jī)上下料

「我們不使用圍籬，而是為我們的自動(dòng)化工作單元採用了 Inxpect 公司的 360 度雷達(dá)區(qū)，就像一個(gè)隱形的安全球體一樣包圍著 MAIROFlex iisy。」Andreas Mathes 解釋道，同時(shí)指著安裝在外殼中閃爍藍(lán)光的感測(cè)器狀態(tài)燈。「這套系統(tǒng)非常敏感，甚至?xí)?duì)眨眼或呼吸做出反應(yīng)。」

透過設(shè)置防護(hù)區(qū)域，專業(yè)人員可以安全地在機(jī)器人系統(tǒng)旁邊工作。

「如果安全區(qū)內(nèi)有實(shí)體移動(dòng)，自動(dòng)化工作單元會(huì)立即降低速度或完全停止，直到物體離開軌跡後才會(huì)重新啟動(dòng)。」智慧雷達(dá)系統(tǒng)會(huì)將防護(hù)區(qū)內(nèi)的機(jī)械臂動(dòng)作歸類為不影響作業(yè)的動(dòng)作。

協(xié)作機(jī)器人將自動(dòng)化提升至全新水準(zhǔn)

工具機(jī)上下料的整個(gè)過程也可以完全自主進(jìn)行。在供應(yīng)物料時(shí)，自走車 KMP 600-S diffDrive 會(huì)在取料站、自動(dòng)化工作單元和精密加工站之間幾乎無聲地來回穿梭。「這已經(jīng)是自動(dòng)化的下一個(gè)階段，」Andreas Mathes 臉上帶著微笑說道。他想分享這份熱情：「手工藝業(yè)者和組裝公司、包裝公司、技術(shù)服務(wù)業(yè)者、實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院、大型餐飲場(chǎng)所——自動(dòng)化工作單元 MAIROFlex iisy 幾乎可以用在所有場(chǎng)合，甚至是操作咖啡機(jī)。這就是自動(dòng)化的真正樂趣所在。」