【編者按】在世界500強(qiáng)企業(yè)之一、汽車零部件供應(yīng)商李爾公司(Lear Corporation)的需求主導(dǎo)型生產(chǎn)中，Universal Robots (優(yōu)傲機(jī)器人)扮演著至關(guān)重要的角色：輕巧的機(jī)器人通過(guò)定位、測(cè)量以及擰緊車座螺絲等作業(yè)組裝汽車座椅荚谢，實(shí)現(xiàn)了更短的生產(chǎn)吞吐周期，并提高了工藝可靠性呐品。

“及時(shí)”裝配是一種已在供應(yīng)商業(yè)內(nèi)成熟建立的生產(chǎn)模式凯挟，可以幫助顧客節(jié)省大量成本逸铆。然而，這種裝配方式要求供應(yīng)商擁有極大的靈活性辱滤。不僅隨時(shí)要為交貨做好準(zhǔn)備苦钱，同時(shí)又要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量要求。一個(gè)可靠的生產(chǎn)過(guò)程是保障生產(chǎn)安全沽贸、避免錯(cuò)誤發(fā)生的必要條件避晾。

傳帶上：UR5機(jī)器人被安裝在傳帶上至Lear的車座，車座事先已經(jīng)手動(dòng)安裝了螺絲抑昨。與其他工業(yè)機(jī)器人不同的是啥匀，UR機(jī)器人無(wú)需安全圍欄和特殊防護(hù)就可以直接與人協(xié)同工作。

李爾公司是一家專供座椅系統(tǒng)與車載電子器件的國(guó)際汽車零部件供應(yīng)商赚铅。在該公司位于德國(guó)貝西希海姆的生產(chǎn)車間中催首，車座的生產(chǎn)曾需要工人倒班輪流工作、從而完成“及時(shí)”裝配泄鹏。這項(xiàng)工作的關(guān)鍵在于快速靈活操作翅帜，并同時(shí)確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。但由于車間工人對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的了解少之又少命满，所以理想的自動(dòng)化技術(shù)必須要具備低維護(hù)需求、易于操作和編程等特點(diǎn)绣版。

李爾公司面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)的空間有限胶台，生產(chǎn)流程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要在這個(gè)空間內(nèi)的一條傳送帶上一個(gè)接一個(gè)地完成。因此杂抽，李爾公司需要一個(gè)小型诈唬、便于移動(dòng)的機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同工作缩麸。

與機(jī)器人同事并肩工作

系統(tǒng)集成商Faude Automatisierungstechnik能夠?yàn)槔顮柟咎峁┮粋€(gè)滿足全部要求的解決方案：那就是來(lái)自丹麥機(jī)器人生產(chǎn)商Universal Robots(優(yōu)傲機(jī)器人)的六軸輕型機(jī)器人UR5铸磅。該機(jī)器人小巧輕便，僅重18公斤杭朱，可觸距離85厘米阅仔、負(fù)重5公斤。對(duì)李爾公司而言窑笑，這種機(jī)器人一個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)在于它直觀的用戶界面;編程可通過(guò)操控觸摸板上的箭頭按鍵來(lái)指示機(jī)器人移動(dòng)方向秕射，或者直接控制機(jī)器人手臂來(lái)展示如何執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。李爾公司僅需一天訓(xùn)練就能使全體員工熟悉這些機(jī)器人综界。與那些需要占用整個(gè)房間又笨重的自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)不同瞎角，這些UR機(jī)器人可以無(wú)需任何安全防護(hù)措施，直接進(jìn)行人機(jī)協(xié)作：一旦員工與機(jī)器人接觸時(shí)產(chǎn)生了大于150牛頓的力贴祷，機(jī)器人手臂就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行覆靖。優(yōu)傲機(jī)器人的安全性已經(jīng)取得了歐洲ISO體系驗(yàn)證攒筛，符合合作型機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外午禽，為了避免任何安全隱患鸳辈，F(xiàn)aude也詳細(xì)檢查了項(xiàng)目中每個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)的萬(wàn)無(wú)一失寨都。

測(cè)量轉(zhuǎn)矩：UR5機(jī)器人每天能夠按照預(yù)先設(shè)定好的旋角诫汇，以35牛頓的轉(zhuǎn)矩測(cè)量和旋緊8500個(gè)螺絲。

加強(qiáng)質(zhì)量保障

自2011年1月起昼接，李爾公司的貝西希海姆生產(chǎn)廠就開(kāi)始使用UR機(jī)器人進(jìn)行座椅與其框架的螺絲安裝工作爽篷，這是最終裝配之前的最后、也是最重要的一道生產(chǎn)工序慢睡。每天逐工，這些機(jī)器人將進(jìn)行三班制的工作，完成近8500次螺絲安裝任務(wù)漂辐。UR5機(jī)器人被安置在那些已經(jīng)手工擰緊過(guò)的座椅的傳送帶上泪喊。這些傳送帶都配備了包含了獨(dú)立識(shí)別數(shù)據(jù)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)調(diào)器，一旦座椅被傳送到機(jī)器人前方髓涯，轉(zhuǎn)調(diào)器就會(huì)進(jìn)行識(shí)別袒啼，機(jī)器人將自動(dòng)開(kāi)始按照預(yù)先設(shè)定好的旋角，并以35牛頓的轉(zhuǎn)矩旋緊座椅兩旁的螺絲纬纪。這個(gè)過(guò)程由安裝在機(jī)器人上面的電動(dòng)螺絲刀完成蚓再。

由于這些座椅的位置可能會(huì)因?yàn)橹笆止るA段的操作略有偏差，機(jī)器人還必須能夠監(jiān)測(cè)到螺絲位置以外50 x 50毫米網(wǎng)格的范圍包各。除了UR5機(jī)器人外摘仅，F(xiàn)aude開(kāi)發(fā)的Flexvision圖像處理系統(tǒng)在整個(gè)裝配過(guò)程中也起了不小作用。運(yùn)用帶攝像頭的2D測(cè)量系統(tǒng)问畅，機(jī)器人能夠被精準(zhǔn)定位谍益，從而完美地進(jìn)行旋鈕的動(dòng)作。UR5機(jī)器人六軸聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)使得其具有出色的移動(dòng)性款萎，可以快速預(yù)判旋轉(zhuǎn)所需要的正確角度逐点。在正式投產(chǎn)前，為了使攝像頭的設(shè)置達(dá)到最佳债苍，F(xiàn)aude和李爾公司共同進(jìn)行了關(guān)于機(jī)器人的接口以及光影響的測(cè)試坠痒。

由于擰緊螺絲的過(guò)程是數(shù)碼操控的，機(jī)器人能夠通過(guò)其圖像處理系統(tǒng)即刻發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤咳铅。這種自動(dòng)化處理技術(shù)可以提高生產(chǎn)過(guò)程的可靠性选阔。例如，如果座椅上的螺絲缺失了具椒，機(jī)器人會(huì)單獨(dú)挑出來(lái)這個(gè)產(chǎn)品坎扰，并以報(bào)錯(cuò)的通知方式發(fā)出警告信號(hào)曹均。李爾公司的員工會(huì)在返修工作站手動(dòng)完成螺絲的添加。機(jī)器人需要在完成最終裝配之前旋緊并監(jiān)控一大批座椅螺絲物虑，對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量保證以及錯(cuò)誤排查起到了至關(guān)重要的作用纤悉。

一個(gè)理想的工具：每輛車座配有一個(gè)轉(zhuǎn)調(diào)器，轉(zhuǎn)調(diào)器內(nèi)包含個(gè)體標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)鲤遥。當(dāng)車座到達(dá)機(jī)器人底部沐寺，機(jī)器人就能通過(guò)Flexvision圖像處理系統(tǒng)讀出轉(zhuǎn)調(diào)器，并擰緊車座兩邊的螺絲盖奈。由于這些座椅的位置可能會(huì)因?yàn)橹笆止るA段的操作略有偏差混坞，機(jī)器人還必須能夠監(jiān)測(cè)到螺絲位置以外50 x 50毫米網(wǎng)格的范圍。

低成本钢坦、可擴(kuò)張的投資

這套系統(tǒng)方案(包括機(jī)器人)的采購(gòu)成本約為5萬(wàn)歐元究孕，僅在幾個(gè)月后就收回了成本并獲得了投資回報(bào)。不同于昂貴的傳感器技術(shù)爹凹，UR5機(jī)器人手臂利用一項(xiàng)專利技術(shù)來(lái)測(cè)量接合處的電流厨诸，從而確定力度與移動(dòng)軌跡。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)使機(jī)器人能夠降低其他自動(dòng)化方案的價(jià)格禾酱。

由于UR5機(jī)器人高效節(jié)能的操作模式微酬，即使是持續(xù)運(yùn)營(yíng)的成本也是可控的。這家汽車器件供應(yīng)商目前正在考核一個(gè)全自動(dòng)的座椅旋鈕生產(chǎn)模式是否可以應(yīng)用于整個(gè)歐洲的工廠生產(chǎn)中颤陶。其他應(yīng)用可能性得封，例如接縫、焊接和縫紉等生產(chǎn)工序也在計(jì)劃研究中颗屏。

彌補(bǔ)亞洲“自動(dòng)化差距”

隨著亞洲國(guó)家勞動(dòng)成本的上升，未來(lái)機(jī)器人的使用將不再局限于歐洲國(guó)家造蒋，然而更為重要的是機(jī)器人是否能夠幫助亞洲企業(yè)有效提高生產(chǎn)力與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)卑托。

UR機(jī)器人已經(jīng)在彌補(bǔ)“自動(dòng)化差距”領(lǐng)域獲得顯著成效，完成了將半成品傳輸?shù)较乱粭l自動(dòng)化生產(chǎn)線和將零件送至深加工的挑戰(zhàn)篱辫。在這些應(yīng)用中势粱，優(yōu)傲機(jī)器人只需簡(jiǎn)單編程便可投入使用，大大縮短了工人的工作時(shí)間彪珍，使其可以完成更加有挑戰(zhàn)性的工作食土。UR機(jī)器人在亞洲地區(qū)的應(yīng)用包括：數(shù)控送料機(jī)和注模機(jī)維修保養(yǎng)。

30分鐘實(shí)現(xiàn)機(jī)器人編程

憑借其獨(dú)特的圖形用戶界面(GUI)屿拴，UR機(jī)器人可以在半小時(shí)之內(nèi)完成設(shè)定和編程医熊。使用者不需要熟練的編程技巧即可完成操作。若想讓機(jī)器人展示你所希望它完成的動(dòng)作笤茴，可以通過(guò)在顯示屏上拖放標(biāo)準(zhǔn)路線到”腳本”中或者直接抓著機(jī)器人手臂來(lái)實(shí)現(xiàn)蚯唱。

優(yōu)傲機(jī)器人公司研發(fā)出來(lái)的圖形用戶界面(GUI)叫做Polyscope文宜，它是基于Linux OS平臺(tái)運(yùn)作的程序，可以為特定的任務(wù)和工具進(jìn)行輕松的定制化服務(wù)哗蜈。這套Polyscope編程開(kāi)發(fā)裝置需要配有機(jī)器人進(jìn)行工作前标。

UR機(jī)器人也配有數(shù)字和模擬輸入和輸出I/O口以及以太網(wǎng)接口，通過(guò)I/O插口或以太網(wǎng)插口與外部設(shè)備和其他控制系統(tǒng)如PLC和SCADA系統(tǒng)進(jìn)行通訊距潘。機(jī)器人和控制器除了能夠控制傳感器炼列、視象系統(tǒng)、傳送器的激活和其他外部設(shè)備之外音比，還能控制很微小的單元俭尖。

優(yōu)傲機(jī)器人大家庭

經(jīng)過(guò)多年對(duì)機(jī)器人的潛心研究，Universal Robots (優(yōu)傲機(jī)器人)研發(fā)出了UR5與UR10機(jī)器人硅确。最先研發(fā)出的UR10最高載重達(dá)10公斤目溉，而UR5則被國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟——IEEE機(jī)器人和自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議評(píng)選為“全球最具創(chuàng)意的機(jī)器人”。

關(guān)于Universal Robots (優(yōu)傲機(jī)器人)公司

Universal Robots (優(yōu)傲機(jī)器人) 是一家引領(lǐng)合作型機(jī)器人全新細(xì)分市場(chǎng)的先驅(qū)企業(yè)菱农，該公司關(guān)注機(jī)器人的用戶可操作性和靈活度缭付。自2009年推出首款UR機(jī)器人以來(lái)，公司發(fā)展迅猛循未，如今UR機(jī)器人已遍布全球50個(gè)國(guó)家陷猫。Universal Robots(優(yōu)傲機(jī)器人)公司總部位于丹麥歐登塞市，所有研發(fā)和生產(chǎn)制造均在總部進(jìn)行岩哥。

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