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技术报告 四月 2020

即插即用

协作机器人被认为是机器人领域的新机遇,并有越来越多的制造商参与其中 – 包括工业机器人的领军企业以及协作机器人领域的创新者。SCHUNK 也积极参与该市场,并推出了即插即用产品组合,从根本上简化了协作机器人的末端执行机构。
Universal Robots

根据世界机器人技术 (World Robotics) 的报告,2018 年安装的机器人中有 3.24% 是协作机器人;精确到数字,即 422000 台机器人中的 14000 台。从这些数字可以明显看出:该细分市场正在蓬勃发展,对制造商和用户都变得非常有吸引力 —— 尤其是由 Universal Robots 所起到的开拓性作用。更传统的工业机器人需要较高的费用和专业知识,而轻型机器人与之有根本的区别,部分原因是人可以顺畅无阻地直接与机器人合作。这一转变致使从前对机器人一窍不通的用户也变得更有信心利用闲暇时间创建一个应用。加入这股浪潮的不仅有那些从前未曾涉足过机器人技术的中小企业。精通自动化的大型公司也对智能轻型机器人有着浓厚兴趣,一些使用传统工业机器人技术时由于各种原因不便开展的应用,现在也可以尝试推进。

机械手 SCHUNK 专门针对市场上的不同协作机器人适配了相应的机械手,并将优质组件整合在定制的即插即用产品组合中。

彻底简化是关键目标

简单化可以为协作机器人的使用释放前所未有的创造力。制造商从根本上简化了构造、配置和设计、组装和安装,即使是初学者也能体会到机器人的实用性并享受其中。无论是在与传统工业机器人一样有单独的工作区域,还是与人协作,均可以在实验性的基础上实现各种自动化场景。今天,协作机器人主要作为轻型机器人使用。它们的成本低于标准工业机器人,并且编程的难度明显降低。” 抓取系统和夹持技术专家 SCHUNK 的产品销售机电一体化负责人 Benedikt Janßen 解释说。“特别是,它们使小型公司能够解决安全问题,越过低门槛进入机器人技术领域。SCHUNK Co-act 团队的负责人多年来一直关注市场的发展,并经历了轻型机器人从新生到活力蓬勃的发展。“传统的工业机器人应用主要由系统集成商和制造商主导,他们非常青睐 SCHUNK 的大型抓取系统产品,我们高质量的机械手和机械臂末端功能部件。而协作机器人的前端主要通过零售或通过协作机器人制造商的零售平台进行分销,需要具备更加精准、更普遍的可用性。“

款式多样,用途广泛 SCHUNK EGH 可调整的总行程为 80 mm,能够搬运各种零件。

即插即用产品组合

机械手通常会与协作机器人一起搭配购买,与工业机器人不同,工业机器人是由集成商和制造商针对各自应用单独选择、设计和量身定制的。特别是那些自动化领域的新手,1800 页的 SCHUNK 机械手产品目录可能会让他们无从下手。Janßen 说:“我们的即插即用产品组合是可以覆盖 80% 协作机器人应用场合的组件。” “用户可以从这些产品组合中自由选择组件,他们将匹配相应的协作机器人”。核心目标 SCHUNK 通过专业知识搭配合适的产品组合,避免多余的工程设计,让用户能够快速、经济高效地直接取得理想成果。继 2018 年成功推出市场的 Universal Robot 即插即用产品组合之后,将在年中增加 Doosan Robotics 和 Techman Robot 的定制化即插即用产品组合。每个组合都包括经认证的协作用 Co-act 机械手、气动和电动机械手、传感器以及快换系统,覆盖传统自动化和协作应用场景。此组合能够以库存现货交货或在短期内交货,对于初涉自动化的企业,以及金属切削、自动化和电子行业的等许多其他工业部门而言同等适用。

协作机器人 大多数协作机器人只能在单独的工位或以共存的形式提供低程度的协作,而在这些场合中使用如 SCHUNK EGH 或气动 PGN-plus 等产品便足够应对。然而,对于要求更为苛刻的协作类型,SCHUNK 推荐使用认证的 Co-act 机械手,例如小元件抓取机械手 Co-act EGP-C 或即将推出的长行程机械手 Co-act EGL-C。

经认证的 Co-act 机械手

在即插即用产品组合中,SCHUNK Co-act EGP-C 小元件抓取机械手协作等级较高,已成功安装数百台,而长行程机械手 SCHUNK Co-act EGL-C 将在 2020 年下半年作为标准配置发售。它们都符合 EN ISO 10218-1/-2 和 ISO/TS 15066 标准,并已获得德国法定事故保险 (DGUV) 的协作应用使用认证。尽管 Co-act EGP-C 的最大手指行程为 3 mm、6 mm、8 mm 和 10 mm 时,推荐的工件重量为 0.19 kg、0.7 kg、1.05 kg 和 1.3 kg,但其设计可在搬运小元件时承载更多重量,而 Co-act EGL-C 最大行程为每指 42.5 mm,抓取力可在 50 N 和 450 N 之间调整以显著提高差异性,而这在如自动机床上下料中是必需的。有了力适应抓取功能,这款智能且灵敏的机械手可以可靠搬运重达 3 kg 的各类零部件,包括重型和变型敏感的工件。能够以适形的方式抓取重达 8 kg 的工件。

PGN-plus-P 继 Universal Robot 的即插即用产品组合(此处以气动 SCHUNK PGN-plus-P 为代表)大获成功后,SCHUNK 即将推出适配 Doosan Robotics 和 Techman Robot 的即插即用产品组合。

SCHUNK 建议逐步进入协作领域

跨学科 SCHUNK Co-act 团队已经在人机协作领域的项目方面积累了丰富的经验。显而易见地,软起步所带来的成功机会将大幅增加。“协作机器人是逐步提高协作程度的绝佳手段”,Benedikt Janßen 强调说。“那些在与机器人共存或顺序协作中已获得经验的人,今后将会发现:实施人机协作甚至响应式协作更加容易。协作程度越高,我们就越有可能发掘绿色区域,即全新的应用场合。另一方面,协作程度低的应用也可以在棕色区域(例如现有环境)中得到充分的实施。” 原则上,HRC 专家建议利用 SCHUNK 的专业知识。”我们的团队将来自不同行业的人机协作经验汇集在一起,可以避免许多错误。