用于DIY自动化的协作机器人

当被问及对机器人的设想时，大多数人要么会想到在大型工厂用围栏围起来的区域里工作的巨大而笨重的机器人。或者，他们想到未来的网络机器人模仿人类的行为。

但介于这两种情况之间的是一种新型机器人的出现，这种机器人被称为“协作机器人”。这个名字来自于他们能够直接与员工一起工作，没有安全的笼子。

这类合作机器人将弥合全手工组装和全自动化生产线之间的差距。这一点在中小型企业(SMB)领域表现得最为明显，它们往往倾向于认为机器人自动化成本太高、太复杂，难以考虑。

然而，与汽车厂房和其他大装配线的玻璃笼后面工作的机器人的传统形象不同，协作机器人轻巧，灵活，可以轻松地移动和重新编程以解决新的任务，满足公司调整的短期生产挑战以较小的批量尺寸更先进的处理。汽车行业仍然包含美国机器人销售的大约65％，而RIA（机器人产业协会）引用观察员认为只有10％的公司可以从机器人那里安装到​​目前为止。

降低进入门槛

这个数字之所以如此之低，主要是因为新的协作机器人正在解决三个挑战:成本、用户友好性和适用性。让我们从财务问题开始。

即使在工人负担得起的地方，下一代复杂产品对任务适应性、精确度和可靠性的要求也远远超过了人类工人的技能。根据旧的经验法则，一个机器人的成本相当于一个工人两年的工资。

新一波的协作机器人价格接近这个价格的四分之一。再加上机器人给工作场所带来的更快的周转时间，机器人技术表明，海外移民越来越没有商业意义。相反，这种新型机器人成为了一种高科技货币，将工资大战转变为提高产品质量和快速周转的竞争。

DIY自动化

拥有传统机器人，机器人本身的资本成本仅占整个系统成本的25％到30％。剩余成本与机器人编程，设置和专用屏蔽工作单元相关联。什么商店发现是“出于箱子体验”，合作机器人通常不到一小时。这就是解压缩机器人，安装，并为其第一个简单任务进行编程所需的时间。

这将带来用户友好性。这种新型机器人不需要熟练的程序员，而是配备了平板电脑大小的触摸屏用户界面，用户可以通过在屏幕上指示动作来引导机器人手臂。

或者，编程可以通过简单地抓取机器人手臂，显示它想要的运动路径来完成。该接口符合大多数工业传感器和可编程逻辑控制(PLC)。

为新的任务编程是容易的，如经验BJ齿轮在丹麦，一个世界领先的制造商的特殊齿轮，精密齿轮和变速器。BJ Gear从美国获得了四个合作机器人通用机器人（纽约东塞托托托吉吉吉吉吉岛）并发现他们的用户友好和直观，足以经营，员工自己已经学会了如何为例程和新任务调整机器人。

快速的回报

BJ Gear的新机器而不是投资新机器，而是让你的机器人自动化了一台功能机器。它是一台较旧的聚类齿轮齿轮齿轮，通过安装UR5机器人提供了一种新的租赁，该机器人完全自动化了齿轮的整个去毛刺和冲压的整个过程，并完成了进一步组装的工件。

它能够更换以前必须将齿轮插入到灰尘物中并随后转动它们的员工，因此它们可以在两侧进行再灌浆，并且最终手动盖住每个齿轮。今天，BJ Gear的员工只需要记住将腔室充满。这使员工释放员工执行更多增值任务。

每个齿轮尺寸大约有100种组合，因此有大量的产品变体。BJ Gear制造出极其复杂的高端产品，比其他大多数更细的公差，为客户提供了一个小系列的生产。它使用协同机器人提供了自动化任务的机会，即使具有较小的卷和更复杂。

BJ Gear在2009年购买的第一个UR机器人用于其生产单元。它已经被证明是非常可靠的，而且在很久以前就已经得到了回报。这个机器人的目的是优化工作过程，以便将原始工件送入数控机床的腔室，并在另一端接收成品。

BJ齿轮有三种功能齐全但较旧的机器:车床、切割机和洗衣机。这些机器没有任何自动化，需要持续的人力，因为需要一个员工将工件送入车床室，然后将加工好的工件放入刀具，然后放入洗衣机。BJ Gear本可以用一个完全自动化的多任务机器取代这些机器，然而，这将比通用机器人公司的机器人解决方案花费15倍多。

今天，只需要一个员工就可以确保数控车床上的物品箱是满的。其余的由传送带和机器人处理。这意味着BJ齿轮能够在没有人为干预的情况下一次生产100件，提高生产速度。现在，同一名员工能够处理另一个生产单元，并在同一时间照顾两个单元的灌装和质量控制。

BJ齿轮的工厂经理Björn Sommer解释说，这使得制造商能够在丹麦保持生产。“我们一直在努力优化生产流程，多年来一直在为BJ齿轮寻找自动化解决方案。以前，我们不愿意购买机器人，因为它们的成本太高，对于像BJ Gear这样的小公司来说，回报时间太长了。通用机器人改变了这一点。柔性轻型机器人ur5和ur10的价格足够合理，在相对较短的时间内就能获得回报。这些机器已经被证明在生产的各个地方都很容易实施，因为它们可以完全运行，没有任何安全屏障。我们的计算显示，我们其中一个机器人的投资回报率将在不到一年的时间内得到覆盖。”

安全第一

一段时间以来，安全一直是机器人实验室研究和发展的热点问题和主要推动力。考虑到人类协作，新一代工业机器人由圆形关节、后驱动电机、力传感器和更轻的材料组成。

在另一个应用中，UR用于从压机制动器中挑选金属部件。它能够在搁架系统的加拿大制造商处解决搁置的架子的几个自动化头痛，在车间上没有房间，用于在压力机前面的安全守卫，并需要一个能够安全地处理挑选的灵活的用户友好的机器人- 在高流量区域中的任务。这是合作机器人的理想应用。

与其他25个在Etalex运行的机器人(都被放置在坚固的安全防护装置后面)相比，通用机器人的应用是一个不同寻常的景象。因为这种协作机器人可以和员工一起工作，所以不需要安全围栏，因为创新的力传感技术可以让机器人在接触到员工时自动停止工作。轻量级UR机器人可以快速移动和重新编程，目前在Etalex 10个不同的生产应用中都有应用。

每天节省7个工时

在Etalax投资合作机器人之前，员工每天要花8个小时手动卸载压力机制动器。这些重复性的任务现在已经减少到每天花一个小时来检查每个托盘和线圈的质量变化，从而产生估计12个月的ROI。

Etalex的机器操作员理查德•克莱夫(Richard Clive)解释了UR10如何让工作场所变得更加安全。“以前，你必须把你的手靠近刹车压。事故发生的可能性总是存在的。有了我们的装卸机器人，任何人都不可能受伤。”

机器人技术的新方法

这些例子显示了新一代机器人应用程序的灵活性。它们正在帮助解决现实世界的制造挑战，这些挑战可能被视为机器人的可行用途。消除了人与机器之间的安全屏障，为协作机器人开辟了许多其他可能的用途。

谈到人类互动，自动化和灵活的制造时，经典工业机器人的功能几乎必须在各个级别上发展：从固定安装到重新安置的能力;从定期的可重复任务到频繁的任务变化;从间歇到恒定连接;从没有与人类的互动到频繁与工人合作;从太空分离到太空共享;从盈利能力到几年到近立即投资回报率。不久的将来会在这种新生的机器人领域看到更多的进步，改变了我们工作的方式和与技术互动。