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雖然機(jī)器人技術(shù)了自動(dòng)化的快速發(fā)展,但我們將協(xié)作機(jī)器人視為機(jī)器人技術(shù)的民主化。它們消除了機(jī)器人通常需要的成本和復(fù)雜的編程,同時(shí)提供了更大的靈活性。
SMC共享協(xié)作機(jī)器人制造商和末端執(zhí)行器供應(yīng)商的專業(yè)知識(shí)將使制造過程不僅獲得這種靈活性,而且獲得當(dāng)今急需的多功能性和生產(chǎn)力的改進(jìn)。在我們看來,抓取技術(shù)為協(xié)作機(jī)器人提供了與協(xié)作機(jī)器人在生產(chǎn)過程中相同的應(yīng)用靈活性。
為什么是協(xié)作機(jī)器人?從神話到更簡(jiǎn)單、更具成本效益的現(xiàn)實(shí)
協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)預(yù)計(jì)在未來幾年將經(jīng)歷強(qiáng)勁的指數(shù)增長(zhǎng)。Interact Analysis 的一份報(bào)告預(yù)測(cè),到 2027 年,協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)的價(jià)值將達(dá)到 75 億美元。這相當(dāng)于工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的大約 29%。
一旦行業(yè)超越了關(guān)于協(xié)作機(jī)器人的神話,它將開始從它們真正為車間帶來的好處中獲益。例如,借助邊緣計(jì)算的進(jìn)步,協(xié)作機(jī)器人不需要傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的復(fù)雜設(shè)置。這些過去需要至少一周的培訓(xùn),但一些協(xié)作機(jī)器人制造商現(xiàn)在可以在短短半小時(shí)內(nèi)上手并運(yùn)行。
與機(jī)器人相比,它們?yōu)橹圃鞓I(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常有吸引力,因?yàn)樗鼈冃枰偷枚嗟某跏纪顿Y和大大降低的實(shí)施成本。根據(jù)我們一些客戶的經(jīng)驗(yàn),據(jù)估計(jì),典型協(xié)作機(jī)器人的投資回收期在 1 到 2 年之間,可能短至 6 個(gè)月。這兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)使協(xié)作機(jī)器人成為一項(xiàng)有吸引力的投資,但使它們成為一項(xiàng)真正令人興奮的技術(shù)的是它們提供的靈活性。
靈活性——協(xié)作式機(jī)器人應(yīng)對(duì)不斷變化的市場(chǎng)需求
與通常只執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)的傳統(tǒng)機(jī)器人不同,協(xié)作式機(jī)器人可輕松適應(yīng)多種應(yīng)用。它們的重量輕、尺寸更緊湊,再加上更容易重新編程,轉(zhuǎn)化為巨大的移動(dòng)性,因此它們可以輕松放置在生產(chǎn)過程需要的地方。協(xié)作機(jī)器人可以輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,即使是短期生產(chǎn)運(yùn)行,也可以頻繁更換生產(chǎn)線。
它們對(duì)多功能性的貢獻(xiàn)因每個(gè)過程的實(shí)際情況而異。例如,不采用 24/7 工作流程的公司可以設(shè)置協(xié)作機(jī)器人來加載在工廠關(guān)閉時(shí)在夜間運(yùn)行的機(jī)器。到早上,當(dāng)它重新打開時(shí),生產(chǎn)運(yùn)行已經(jīng)完成。在其他情況下,協(xié)作機(jī)器人可以在任務(wù)要求高、危險(xiǎn)或只是乏味時(shí)取代工人,從而為工人騰出時(shí)間來執(zhí)行更高效和更具創(chuàng)造性的職責(zé)。
可能性真的是很大的,當(dāng)您將諸如物聯(lián)網(wǎng)或人工智能之類的外圍技術(shù)添加到方程式中時(shí),可能性就更大了。這就是協(xié)作機(jī)器人技術(shù)之美所在;它可以提供以前只有擁有大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施的公司才能獲得的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)。這些好處現(xiàn)在可以由廣泛行業(yè)的中小型企業(yè)共享。
安全問題
旨在與人類同行一起工作,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,協(xié)作機(jī)器人可能不需要限制籠子或繁瑣的安全防護(hù)。正在與 SMC 合作開發(fā)實(shí)用解決方案的協(xié)作機(jī)器人專家 Christoph Ryll 描述了最終目的是什么:人類和協(xié)作機(jī)器人一起工作可以實(shí)現(xiàn)比單獨(dú)工作更高的效率。然而,安全仍然是一個(gè)問題,95% 的協(xié)作機(jī)器人今天仍然被關(guān)在籠子里,不能真正協(xié)作。他指出,操作員安全培訓(xùn)可能確實(shí)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
末端執(zhí)行器——共生問題
末端執(zhí)行器,主要采用抓手的形式,使協(xié)作機(jī)器人的業(yè)務(wù)端能夠處理和操縱各種形狀、尺寸和材料的零件。使協(xié)作機(jī)器人適應(yīng)許多不同應(yīng)用的靈活性是一個(gè)主要好處,只要它易于更換夾具即可。例如,用于在裝配線上驅(qū)動(dòng)螺絲的協(xié)作機(jī)器人必須輕松改裝為不同的末端執(zhí)行器,并用于拾放應(yīng)用。
機(jī)器制造商或集成商應(yīng)與最終用戶密切溝通,以確保工會(huì)的成功。抓取技術(shù)應(yīng)該能夠地適應(yīng)任務(wù)的特定需求。與選擇合適的協(xié)作機(jī)器人一樣重要,選擇正確的終端工具同樣重要,能夠進(jìn)行定制以滿足任務(wù)的特定要求,例如拾取位置、允許力、零件的重量分布、它的組成和形狀。
尺寸和重量?jī)?yōu)化與協(xié)作機(jī)器人尤其相關(guān)。末端執(zhí)行器的重量直接影響協(xié)作機(jī)器人的整體有效載荷。作為夾持器制造商,我們面臨的挑戰(zhàn)是提供的夾持力和流量,同時(shí)保持最小的尺寸和重量。
簡(jiǎn)單:夾具始終取決于任務(wù)
選擇SMC夾具時(shí),首先定義任務(wù),包括要處理的工件(形狀、重量、材料)。它們都是一樣的,還是有混合的?所需的循環(huán)時(shí)間是多少?需要精度嗎?力呢?需要定制嗎?機(jī)器制造商或集成商必須為應(yīng)用選擇抓取技術(shù)。SMC 等制造商開發(fā)了旨在與市場(chǎng)上所有機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人配合使用的解決方案。
SMC氣動(dòng)夾具非常適合一般的拾放應(yīng)用。根據(jù)定義,氣動(dòng)解決方案提供更高的力、速度和操作頻率。如果這些參數(shù)都不需要控制或精確,則氣動(dòng)夾具是解決方案
真空夾具 通常采用吸盤的形式。吸力固定通常推薦用于移動(dòng)和傳送精致或脆弱的工件。它們適用于許多不同尋常的形狀,由各種優(yōu)質(zhì)材料制成,例如硅膠、NBR、聚氨酯和氟,或符合 FDA 標(biāo)準(zhǔn)的材料。
電動(dòng)夾爪 – 當(dāng)需要控制位置、力或速度時(shí),就需要選擇電動(dòng)夾爪。例如,它們?cè)试S部分關(guān)閉和打開。這在某些過程中非常有用,因?yàn)樗粫?huì)影響循環(huán)時(shí)間。控制夾持力和速度使它們非常適合處理印刷電路板 (PCB) 等精密零件,或者當(dāng)過程需要處理不同的零件時(shí)。
磁性?shī)A持器—— 對(duì)于那些吸盤和夾持器由于表面不平整或多孔而無法發(fā)揮性能的應(yīng)用,磁性?shī)A持是解決方案。它的夾持力高達(dá) 120 N,是一種多功能解決方案,適用于處理黑色金屬的多種應(yīng)用。
SMC 提供所有不同的抓取技術(shù),并為所有協(xié)作機(jī)器人和機(jī)器人供應(yīng)商開發(fā)即插即用的抓手和抓手系統(tǒng)。我們基于能源效率和性能的概念,特別關(guān)注尺寸和重量的優(yōu)化。重量、整體尺寸和人體工程學(xué)的考慮有助于機(jī)器手腕運(yùn)動(dòng)并避免限制其性能。
然而,SMC 真正能夠發(fā)揮作用的地方在于我們能夠?qū)?360 度自動(dòng)化解決方案(例如有助于協(xié)作機(jī)器人移動(dòng)的電動(dòng)解決方案)與技術(shù)支持相結(jié)合,以定制適應(yīng)生產(chǎn)流程并確保靈活性的自動(dòng)化解決方案。
最后,協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)的一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)是應(yīng)用無線技術(shù)來驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)、數(shù)字和模擬信號(hào)。這將減少或消除布線,特別是對(duì)于涉及移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用程序,這些應(yīng)用程序會(huì)因電纜摩擦而出現(xiàn)斷裂等問題,這些問題可能會(huì)產(chǎn)生重大機(jī)器故障并導(dǎo)致停機(jī)或生產(chǎn)損失。
SMC協(xié)作機(jī)器人和末端執(zhí)行器之間的聯(lián)盟實(shí)現(xiàn)了當(dāng)今行業(yè)和終端消費(fèi)者所需要的靈活性。2020 年 9 月 24 日發(fā)布的新的 World Robotics 2020 工業(yè)機(jī)器人報(bào)告指出,雖然工業(yè)機(jī)器人的銷量下降了 12%,但協(xié)作機(jī)器人的銷量卻增長(zhǎng)了 11%。當(dāng)然,協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)尚處于采用的早期階段,但我們熱切期待成為這個(gè)蓬勃發(fā)展且令人興奮的行業(yè)的一部分。