火眼金睛機器人

■ 德國阿庫

通過掃描單件、靈活地控制手臂以實現(xiàn)提高工藝安全性、縮短設(shè)備工裝時間和降低單件制造成本的目標，特別是中小產(chǎn)量的企業(yè)將因此獲得提高產(chǎn)能的新選擇。

“機器人同事”早已不是生產(chǎn)車間里的陌生者，特別是在標準化流程中。然而，當遇到尺寸不同、形狀各異的工件時，機器人的程序設(shè)定通常會成為它們的短板。尤其是對于激光或火焰切割加工中心這樣的外協(xié)加工企業(yè)而言，工件的批量越小，使用機器人生產(chǎn)的經(jīng)濟性就會越低。而阿庫應(yīng)用在其德國矯平去毛刺加工中心內(nèi)的“有眼機器人”恰恰針對這一問題給出了解決方案。

單班制也能“有利可圖”

“有眼機器人”的核心部分是其攝像技術(shù)：可以單獨對焦每批工件進行掃描，檢查尺寸并調(diào)整手臂動向。只要工件的形狀、尺寸和質(zhì)量在一定的范圍內(nèi)，無需對機器人進行額外編程，便可以連續(xù)取放尺寸不一、形狀不同的工件。小批量的生產(chǎn)無需重新調(diào)整系統(tǒng)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。“效率的提升很快便顯現(xiàn)出來，即使加工批量較小，自動化生產(chǎn)也不再是一個投資回報率較低的舉措。視覺機器人通常在一班制生產(chǎn)中就能得到回報。”阿庫事業(yè)發(fā)展部總監(jiān)Andreas Hellriegel介紹說。

自主且可靠

視覺機器人不僅操作靈活、性能可靠，而且全程自主運作，無需人工監(jiān)控。由于集成了流程控制系統(tǒng)，當前流程數(shù)據(jù)的抽測可以直接在筆記本電腦上完成。當托盤上的工件加工完畢時，程序會自動停止。同時，抓具在過載或零件被卡住時也會中斷操作。即使機器人因為零件尺寸的改變而需要不同的抓具，它也可以自行從更換站中選取、更換。

視覺機器人的高效率特別彰顯在對人力無法勝任的質(zhì)量級工件的上下料中。“當工件質(zhì)量超過30kg時，到目前為止，都需要兩名男子或使用輔助裝置，如起重吊車進行搬動。而對于機器人來說卻是輕而易舉。”Hellriegel強調(diào)說。該機械手可以拿舉100kg的質(zhì)量并自由旋轉(zhuǎn)。拿舉厚度可達50mm，因此也適用于處理更多種類的鈑金件。一旦鈑金件放入機器人的識別區(qū)域內(nèi)，視覺系統(tǒng)將完全自動接管，無需二次編程。

機器人抓取零件

一個流程，一個解決方案

為了使視覺機器人能夠充分發(fā)揮其潛力，它將被無級融入矯平或去毛刺流程中。阿庫利用了自己的內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施進行了真實條件下的試運行：一年多來，工程師們在總公司所在地——德國巴登巴登的矯平去毛刺加工中心對視覺機器人進行不斷地測試和優(yōu)化。比如，他們對機械手進行調(diào)試，使其磁性舉臂可以識別歐標托盤上的鈑金垛，并正確地抓舉，然后將它們放置在精密矯平機FlatMaster?的輥道上。收到工件后，矯平機便立即開始矯平流程，無需人工進行位置調(diào)整。

此外，研發(fā)人員還設(shè)置了一個倒轉(zhuǎn)程序：工件矯平完畢后，被自動送回入料口處，依舊由機器人承擔下料和堆垛的工作。

整個生產(chǎn)流程中，需要人工操作的部分僅限于矯平前將待加工鈑金件堆疊在托盤的準備工作。一名員工將托盤放置在定義的抓取區(qū)域，通過控制面板進行幾項設(shè)置來啟動自動矯平工序。總工裝時間僅為2min左右，即便是拿取全新樣式的工件，也無需再次編程。

員工將托盤放置在定義的抓取區(qū)域

需要調(diào)整矯平設(shè)置時，可以儲存之前的設(shè)置，在下次加工時通過條形碼調(diào)出使用。由于在過程中要檢測工件的平整度，機器人甚至可以在矯平后根據(jù)公差對零件進行分流。

“我們這項研發(fā)的目標是提供一鍵式連續(xù)不間斷的加工流程，客戶不需要解決端口配置的問題。”Hellriegel解釋道。這便是阿庫為其整個矯平機和去毛刺機產(chǎn)品組合配備視覺機器人的原因。對于已擁有FlatMaster?或EdgeBreaker?的客戶，阿庫可以提供機器人加裝服務(wù)。“我們將機器人技術(shù)最好地應(yīng)用在每臺設(shè)備上。當然，在安裝后，我們將繼續(xù)通過全球服務(wù)向客戶提供技術(shù)支持和服務(wù)。”