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機器人和自動化是確保在國際上取得持久成功的關(guān)鍵技術(shù)之一。得益于Cobots（協(xié)作機器人）與人類的直接互動，制造企業(yè)在市場上更具有競爭優(yōu)勢。在EMO Hannover，觀眾將發(fā)現(xiàn)無數(shù)以提高生產(chǎn)力為目的的自動化解決方案和協(xié)作機器人。

自動化和數(shù)字化技術(shù)可用于提高制造流程的效率，其中特別令人感興趣的是協(xié)作機器人。這些協(xié)作式工業(yè)機器人與人類一起工作——不需要特殊的防護措施，如圍欄或劃定區(qū)域。在哪些流程中已經(jīng)使用了協(xié)作機器人？如何避免碰撞和任何由此造成的傷害風(fēng)險？機器人制造商、自動化解決方案各種外圍組件的供應(yīng)商以及安全和科研專家將簡要介紹當(dāng)前的情況，并對未來的發(fā)展趨勢做出預(yù)測。

讓工作生活更輕松——更符合人體工程學(xué)

“在智能生產(chǎn)中，人類是不可或缺的，”位于奧斯菲爾德的Pilz GmbH & Co. KG公司機器人安全經(jīng)理Jochen Vetter表示。“機器人可以進行體力要求高或重復(fù)性的活動，讓人類可以處理更復(fù)雜的任務(wù)。因此，自動化也可以對人口變化做出反應(yīng)。”針對人機協(xié)作（HRC）技術(shù)，需要采取各種不同的驗證方法。例如，必須進行測量，確定任何可能發(fā)生的碰撞所涉及的安全風(fēng)險。Pilz為此自行開發(fā)了相關(guān)方法。利用一個系統(tǒng)對作用于人體的力進行測量，并將其與ISO/TS 15066中規(guī)定的協(xié)作機器人作用力限值做比較。

一位機器人安全專家介紹說：“當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)在于如何消除人類和機器工作區(qū)域之間的任何界限。除了機器人帶來的危險，還必須考慮人類的活動。”“人類和機器人的速度并不總是可以預(yù)測的，人類的反應(yīng)或其他人的突然到來也是如此。然而，無論如何，碰撞都不應(yīng)該造成傷害。”要預(yù)防碰撞傷害，需要在機器人的體內(nèi)內(nèi)置更為可靠的控制系統(tǒng)和智能動態(tài)傳感器。此外，根據(jù)規(guī)范原則制定可靠的安全標(biāo)準(zhǔn)也很重要。

“人類與機器人的互動將‘有序’地開展，例如在語言和手勢方面，”Vetter信心滿滿地說。“這將使HRC在各種生產(chǎn)操作中達到全新的質(zhì)量水準(zhǔn)。此外，通過OPC UA或工業(yè)4.0 RAMI標(biāo)準(zhǔn)，HRC 解決方案未來可實現(xiàn)與工廠控制系統(tǒng)的連接。潛在的應(yīng)用領(lǐng)域不在于大規(guī)模的生產(chǎn)，而在于中小規(guī)模生產(chǎn)。HRC在某些情況下意義重大，比如在維護工作中，從人體工程學(xué)的角度來看，員工可以從繁重的體力勞動中解脫出來。”

憑借安全智能技術(shù)抓取高達8千克的工件

“到目前為止，ISO/TS 15066規(guī)定的生物力學(xué)限值限制了協(xié)作機器人在處理小零件方面的使用，例如電子行業(yè)的裝配應(yīng)用，外殼、車削和銑削零件的拾取和放置等，” Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar研發(fā)部總經(jīng)理兼首席創(chuàng)新官Markus Glück教授說。“但是，我公司研發(fā)的EGL-C長沖程抓手可用于操作新尺寸的部件。這是第一次可以以形狀配合的夾持方式處理高達8千克的工件，在包括機床或組裝在內(nèi)的多個領(lǐng)域開啟了巨大的潛力。”Co-act（協(xié)作執(zhí)行器）EGL-C采用了綜合性安全智能技術(shù)（專利申請中），在協(xié)作應(yīng)用中已成功實現(xiàn)了高達450 N的夾持力。這一數(shù)字大約是從前水平的三倍，代表著世界第一，屆時將在EMO展出。“HRC將從根本上改變工作世界，”Glück教授預(yù)測說，“當(dāng)前的工作重點是改善人體工程學(xué)、創(chuàng)造更靈活的工作流程、提升效率和優(yōu)化流程。借助智能抓手系統(tǒng)，未來將可以處理更大重量的部件。此外，通過24V技術(shù)可以將HRC部署在移動平臺上，獲得更為重大的成果。組裝作業(yè)中采用輕量化機器人加以協(xié)助也具有很大的潛力。”

機床裝料新紀(jì)元

位于拜羅伊特的Stäubli Robotics公司的部門經(jīng)理Peter Pühringer表示：“協(xié)作和移動機器人系統(tǒng)為機床自動化提供了新的可能性。自動化首次突破其自身的嚴(yán)格限制，通過創(chuàng)新的機器人解決方案實現(xiàn)了前所未有的靈活性和生產(chǎn)力水平。”為了最大限度地發(fā)揮這種靈活性，Stäubli設(shè)計了新的六軸TX2系列通用機器人。新版本的機器人可以直接與人類合作。也可以將其作為移動和協(xié)作機器人系統(tǒng)使用。“這預(yù)示著機床裝料新紀(jì)元的到來，”Pühringer確信地說。這些機器人可以獨立工作，也可以直接與機床操作人員合作。移動版機器人可以輕松地將不同的機床連接在一起，并在工業(yè)4.0環(huán)境中處理完整的工作流程。“由于具備了這種令人難以置信的靈活性，我們可以創(chuàng)建全新的數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)流程，” Pühringer接著說，“為此，生產(chǎn)率能夠得到顯著提升，創(chuàng)新型企業(yè)也能夠獲得前所未有的競爭優(yōu)勢。在EMO Hannover，我們將向大眾展示這些解決方案。”

傳感器有助于避免可能發(fā)生的碰撞

“目前，合作機器人常用于簡單的處理過程，如裝料機。雖然通常不設(shè)安全圍欄，但合作機器人具備額外的安全功能，并且通常不會用于直接的人機協(xié)作，”慕尼黑工業(yè)大學(xué)iwb（機床和工業(yè)管理研究所）工業(yè)管理和裝配技術(shù)主任Gunther Reinhart教授說。“目前工作的重點是HRC規(guī)劃支持、安全性以及指導(dǎo)機器人。進行安全相關(guān)創(chuàng)新的目的是通過使用不同類型的傳感器（如電容式或超聲波傳感器）或攝像機提前檢測可能發(fā)生的碰撞。”很多企業(yè)仍然不確定應(yīng)當(dāng)如何遵守現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。“尤其重要的是應(yīng)當(dāng)了解如何詮釋ISO/TS15066中規(guī)定的數(shù)值，”Reinhart說，“一旦明確了職業(yè)安全的法律問題，協(xié)作機器人將很可能投入裝配作業(yè)。Reinhart繼續(xù)說：“放眼未來，協(xié)作機器人的其他主要潛在應(yīng)用包括人體工程學(xué)輔助。為此，首先必須有更多能夠處理更高有效載荷的HRC機器人。機床和工業(yè)管理研究所將在EMO 展上為參觀者提供更多相關(guān)信息。”

如需了解更多展會信息，請登錄官網(wǎng)：www.ayotuw.cn，或關(guān)注微信號：漢諾威米蘭展覽出展部。

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