深度报道:小型装配机器人渐行渐近(下)

机器人正变得更便宜、更小、更精确且更易使用。可选空间也在扩大:六轴、SCARA、Delta机器人或者新型双臂机器人 – 各有自己的优势。它们能够看见、感受到、抓取并充满信心地装配小零件。无论是在狭小的空间或洁净室,大的场所或中小型企业,在3C市场、化妆品、能源、汽车或者生命科学领域,正越来越多地使用机器人装配小零件。

深度报道:小型装配机器人渐行渐近(上)

深度报道:小型装配机器人渐行渐近(中)

中小型企业的小零件装配

和生命科学行业一样,中小型企业开始认识到机器人自动化的竞争优势。对于许多这样的公司来说,小零件装配是他们特长,他们需要另一个能够理解他们需求的机器人企业。

“我们真正地专注于小型自动化,”位于伊利诺伊州Elk Grove Village 的TM Robotics 公司执行副总裁Ryan Guthrie。“我们最大的机器人臂长只有1.2米。”

TM Robotics是东芝机械的合作伙伴。该公司推广和销售东芝机器人,并与亚洲之外的系统集成商合作。

“我们专注于小零件、活塞和按钮,”Guthrie解释说。“我们专注于所有聚在一起形成更大配件的所有小元素。小零件装配就是当地的制造业,也就是你的小型家庭店铺。正是这些中小型企业在使用中小型机器人。”

Guthrie描述了用于领先的欧洲汽车电器配件制造商的小零件装配应用。正在进行的应用包括汽车内饰按钮的装配。

“无论是调整你的宝马车的温度或者调整你的法拉利车的镜子,如果它是你在车中按下的按钮,那么他们可能就在装配它。”

更灵活、占地面积更小

这些客户也就几年前才开始使用机器人,之前一直使用硬性自动化设备装配车用按钮,Guthrie解释说。

“在传统汽车生产中,装配生产线可能有15或20个工位,每个工位完成一个特定的任务。工位1放置按钮,工位2把按钮按下去,工位3把贴花放上,工位4把第二个按钮放上,这就是多步骤工艺。

多功能机器人末端执行器完成电机装配应用中的多个任务

“与用这些不同的线性执行器、气动元件和液压元件来试图打造定制机器不同,” Guthrie继续说到,“我们的客户将我们的一台微型SCARA机器人标准化,然后在每个工位只改变臂端工具。他们能够用一台机器人实现多任务。他们没用14或15个工位,只用了围成一圈的8个工位(每个工位一台机器人),而非直线排列,因此占地面积更小。

“整体上来工位更少,但仍然可以应对不同按钮控制台的复杂性,”他补充道。 “一旦他们完成了特定的产品线,他们重新装备机械臂,准备好生产下一批产品。”

TM Robotics的客户正使用东芝TH180四轴机器人处理该应用。

“我们称之为具有180mm臂长和2kg有效载荷的微SCARA机器人,”Guthrie解释说。“它被选中是因为其整体尺寸小。他们正试图在非常紧凑的空间内进行很多装配工作,没有足够的空间放置装配中常用的传统小SCARA机器人。他们在车间有个角落。因此,这样的小尺寸机器人以及小尺寸控制器,使得整体尺寸非常小。能够在约6英尺长、6英尺宽和6英尺高的空间中放下8台机器人。”

多功能爪手

臂端的智能工具有助于以较少的资源完成更多的工作。设备少,占地面积小,每个机器人完成更多的任务。在汽车按钮应用中,TM Robotics充分利用双任务爪手,或本案例中的三任务爪手。

“一个工位可能涉及插入按钮后面的小橡胶膜,然后把塑料按钮安在上面,他们必须对三个按钮做同样的处理,” Guthrie解释说。“他们可以用一台机器人做多个拾放操作,因为可在机器人上放置多个爪手。它能够到三种不同杯式给料器中拾取零件A、零件B和零件C,并把它们一起拿到工位上。”

这个汽车装配演示单元有一台配有多功能工具的机器人,该工具包括能够执行多个任务的三个不同工具组件。Guthrie说,在硬性自动化中可能需要三或四台单独的机器。

重新整备和复用

灵活的机器人装配的关键优势是能够重新整备你的机器人,成本只是硬性自动化中更换整个机器成本的一小部分。再次引用汽车按钮应用例子,Guthrie解释了自己的客户如何跟上汽车行业中车型的快速变化。

“通过用机器人更换硬性自动化设备,一旦项目完成,可以对机器人进行完整的重新整备,而不必重新设计所有移动部件。所要做的可能是改变一个爪手的手指,或者在改变机器人的程序。因此,机器人不是从左边来的话,也许会从右边来,或者拾取两个而不是一个零件来进行装配。

“机器人自动化使他们能够灵活地处理所有不同的零件,无论是处理一些高档车的特殊材料,或标准的福特福克斯音响控制,以及两者之间的一切。机器人为他们提供了这种灵活性。”

他说,产品生命周期的转换大约是18个月。他的客户通常也是按这个时间间隔重新整备他们的机械臂。

“他们能够利用来自首个产品线的相同资金投入实现全新的产品线。因此,从整体上降低了成本。”

“在大多数情况下,他们使用标准的现成气动执行器,无论是平行爪手或三爪卡盘风格的爪手,”Guthrie说。“因为他们有自行设计能力,能够为他们的每个产品定制设计的爪手。当一组产品完成后,对重新整备应用进行审视,你谈论的是选择价值几百美元的材料还是选择花费成千上万的美元(以取代过时的硬性自动化设备)。

“往往只是去掉两三个螺丝和手指,换上新的就行。”

用于精度的视觉

Guthrie说,检查是在装配过程中的关键一步。小隔室采用机器视觉保证零件质量和公差得到满足。

“这些都是人们在车上看到的闪亮旋钮和按钮,所以他们希望确保没有任何瑕疵。每个零件在离开装配机之前都经过全面的检查。”

他说,在公差特别紧的情况下,客户也使用视觉来验证零件的放置。即使一个零件在夹具中被略微弯曲,机器人也可以实时调整其坐标。Guthrie的机器人可以达到亚毫米精度,完胜任何人类。

“以车里可在晴天降下车窗玻璃的按钮为例。你触摸到的按钮实际并不接触车窗的升降机电路。通常之间有一个保护电路的柱塞。该柱塞约为铅笔笔尖大小。在这种特定的应用中,机器人将在5秒内到6-8个这样的柱塞放进一个配件中。

“一个训练有素的装配技术人员也许能够在短时间内跟上机器人,但在整个转换过程中都跟上这样的速度,在本例中是贯穿三个转换,对人来说是不可能的,”Guthrie说。“在很多情况下,机器人在每个工位工作不到5秒,所以它们推出成吨的零件。机器人24/7运行,要做到这样,你必须是一个机器人(双关语意)。”

快速投资回报率

Guthrie说,在安装第一台机器人之前,应用的投资回报是显而易见的。

“每隔18个月,只要有新产品面世,他们基本上就必须重新设计一个完整的机器。硬性自动化的组件真的很难回收。

“凡是有机器人自动化的地方,他们就可以把机器人从1号底座上拿下来,然后放到2号底座上,这就完成了,”Guthrie继续说。“直接成本可能会比较多,但它是一次性成本。当一种产品改变后,这些机器人为自己买单。然后,它们能够继续生产零部件,以达到进一步降低成本的目的。

“如今你的工程设计时间也少了很多,也没有为每个产品设计全部的定制元素,所以它有助于降低生产的总成本。“

Guthrie说他的客户很惊讶地发现机器人编程没有他们所担心的那样复杂。

“他们实际上已经在非常短的时间内令人难以置信地熟练掌握了机器,使得他们能够真正使用机器人的全部功能。我认为我们的两天培训课程就可以让他们立即开始工作。

“他们对无需维护即可保持机器人运行也很开心,”Guthrie补充说。 “与硬性自动化相比,采用机器人后,他们的预防性维护计划变得更加简单了。”

洁净一致的装配

机器人装配在容易发生污染的工艺中呈现出新的重要性,例如在个人护理耗材市场。在另一个TM机器人应用中,机器人代替了化妆品行业中的手工组装。

TM Robotics一位法国客户睫毛膏产品的多个装配工艺,使用SCARA机器人和智能传输系统在各工位组装管子、刷子和盖子并码垛/卸垛。Guthrie说,机器人自动化在该应用中的一个最大优点是可重复性。

“这是一个以前由手动完成的工艺。在这种情况下,总会有出现人为错误的机会,无论是把一件产品放反了或上下颠倒,或注意力不集中导致缺了一件。当他们试图每小时处理这么多的零件时,人出现分心是不可避免。但机器人不会分心。”

清洁是是个人护理行业的另一重要优势。

SCARA机器人应用在化妆品行业的睫毛膏管组装

“人类不一定是地球上最卫生的生物,”Guthrie说。“我们打喷嚏、咳嗽。随着电子技术的进步以及内部元件的卓越品质,机器人是非常干净的机器。它们非常适用于食品、药品和医疗行业,在这些行业中,清洁是必须的。”

在任何小零件装配应用中,机器人无法独自做到这一点。视觉和其他多种传感器、软件和臂端工具使其成为可能。甚至硬性自动化也在整体解决方案中发挥作用。

“机器人是多个子系统中的一员,这些子系统结合在一起构成自动化系统,”Guthrie说。“就它们自身来说,每个单独的组件无法完成这么多的工作,但当一起工作并与机器人和杯式给料器、爪手系统、输送系统和分度器配对时,你就能够组装起这部可以完成令人惊叹工作的复杂机器。”

视觉与机器人自动化相结合,通常用于检查。在这段视频中,看看灵活的装配机器人、先进的视觉能力和专业的集成是如何改善机器周期时间的。

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2015-12-03

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏机器人网

揭秘苹果公司的Liam机器人

在刚刚过去的发布会中你看到了苹果发布iPhone SE以及新的iPad Pro,或许你会觉得这些新品都是意料之内的事,更甚者还会认为苹果发布会毫无新意,不过在苹...

35510
来自专栏云加头条

12月4日 云头条:网络视听,新的“黄金赛道”?

要做生意,最重要的一件事,就是紧跟大势。红利来了,傻子也能躺着赚钱。红利没了,神坛说塌也就塌了。而现在,网络视听内容行业即将迎来一波巨大的红利。在5G、4K、A...

1143
来自专栏ATYUN订阅号

个头小力量大:微型无人机操控比自身重40倍的物体

受到自然工程学的启发,机器人研究人员展示了手掌大小的微型无人机是如何通过将自己固定在地面或墙壁上,拖动40倍于自身质量的物体。这也给我们以提示:小型无人机如何能...

1023
来自专栏阮一峰的网络日志

每周分享第 2 期

1674
来自专栏企鹅号快讯

微信小程序凭什么这么火?它到底“神”在哪里?

这一年来,经历了大起大落的微信小程序,现在可谓是火的一塌糊涂啊! ? 那么,小程序到底“神”在哪里?能给企业商家带来什么? 今天小编就给大家详细分析一下小程序的...

2279
来自专栏BestSDK

龙芯CPU将开源,全民挑战英特尔?

开源的CPU核性能如何? 目前,除了龙芯、申威、飞腾等老牌设计单位拥有自己设计的高性能CPU核之外,国内大多数IC设计公司依旧处于购买国外的IP“攒”出一个SO...

34710
来自专栏ATYUN订阅号

Bark服务利用机器学习保护未成年人上网安全

让孩子安全上网并非易事。根据Netmums的统计,多达25%的未成年人在Twitter和Facebook等社交网站假报年龄,而且有12%的未成年人向其他用户发送...

1665
来自专栏小程序

作为2018最靠谱的项目,还没有自己的小程序?

“小程序代表的是未来,未来万事万物可能都包括信息,而小程序刚好是这样一种信息载体和表达方式。”

1093
来自专栏黑白安全

智能锁设计存漏洞:3 秒破解智能锁的小黑盒流入市场

只要3秒,或许就能打开你家的智能锁!这种黑盒流入市场,本报已向公安部报警!2018年5月26日,第九届中国(永康)国际门业博览会在有“中国门都”美誉的浙江永康开...

842
来自专栏黑白安全

苹果将修复 iPhone 漏洞,美警方愤怒:没法破解了

据国外媒体报道,苹果计划对iPhone进行安全更新,在手机锁定一小时后禁用手机充电和数据端口。这种做法让警方以及其他政府工作人员无法通过此前方法解锁iPhone...

843

扫码关注云+社区