下一代组装机器人转头

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所属分类:工业4.0

忘记你对组装机器人的了解。他们如何看起来和移动。新人即将改变观念。

采用六轴组装机器人,以防止惯例和限制空间,或者使用两个用于武器的SCARA的协同机器人,或者可以分发精度放置密封胶珠的笛卡尔坐标。没有两个是一样的。所有人都来到你附近的生产楼。

现在把移动式机器人从一个组装站移动到另一个组装站,并自动插入。这就是FANUC新的长臂协作机器人及其旅行伙伴Aethon的TUG自主移动机器人的理念。看这个二重奏在行动。

下一个是一个扭曲的人,至少在工业机器人世界。随着组装部件越来越小,工厂占地面积越来越大,对更紧密,更密闭的空间工作的机器人的需求正在增长。在展会现场和车间,独特的机器人正在转头。

下一代组装机器人转头

EPSON Flexion N系列六轴机器人


具有独特折叠臂设计的新型紧凑型六轴机器人在狭窄空间内工作。 (由爱普生机器人提供)看到新的EPSON Flexion N系列六轴机器人(如图)。据制造商说,该专利设计采用世界首创的小型折叠臂技术,与标准六轴机器人相比,可将工作空间面积减少40%。

爱普生机器人产品开发与工程高级经理Rick Brookshire解释说:“这里的一个真正的驱动因素是每次使用六轴机器人时,特别是当它被配置为天花板时,肘部就会陷入困境。”在加州卡森。“我们正在看客户的750到800平方毫米的机器人工作单元,想知道为什么他们必须这么大。他们正在工作的地区离这个大小不大,但是他们不得不把这个电池做得很大,否则机器人会撞到工作单元的两侧。“

节省空间的运动效率
通过设计Flexion N系列,可以像大多数六轴机器人一样移动“通过”本身而不是“周围”,EPSON能够创建一个更紧凑的工作空间并缩小整个工作单元的尺寸。

布鲁克希尔解释说:“想像一下,你正在双手伸出双手伸出篮球。” “每当你在腰部旋转时,你都会用手肘撞上一些东西。想象一下,如果你可以把你的肘部放下来,把它们拉进来,现在你可以更有效地利用空间。“

布鲁克林说,Flexion N系列来自爱普生,致力于与世界各地主要电子制造商的应用。

他说:“我们一直在看,他们不需要使用很多房地产。”

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新型EPSON Flexion N系列机器人


新的六轴机器人在狭窄的空间中毫不费力地工作,通过无限制的360度运动最大化运动效率。 (由爱普生机器人提供)该视频演示展示了新型EPSON Flexion N系列机器人的节省空间的运动。

布鲁克希尔说:“我们还能够获得更快的周期时间的运动效率。“这最初被称为垃圾项目,因为如果你看视频,你会看到J2和J3之间的关系。它们在彼此的顶部旋转,或者彼此折叠。通过这样做,我们可以在两个位置之间,基本上将机器人从一个位置跳转到另一个位置,几乎像在运动方面复制一个SCARA。“(在视频中,这被称为”拱起“运动让人想起了SCARA。)

他说这也使得教学(或编程)机器人更容易。使用传统的六轴机器人,由于肘部不断阻碍,您必须教中间点。

布鲁克希尔说:“你必须在许多六轴应用中放置中间点,以避免肘部进入玻璃杯。” “花费你花时间。这真的是最大限度地提高运动效率和空间利用效率。“

使用Flexion N系列机器人的应用演示视频,布鲁克希尔说,这是来自客户需求的。想像一下这些架子是一个测试盒,你把电子设备放在这些测试盒内。但是测试每个设备需要30秒钟的时间。你不希望机器人坐在那里等待。

“你想继续加载测试箱,你希望这些测试箱尽可能的紧密地围绕在机器人周围,所以你不要占用大量的工作空间。回到那个肘部问题。通过消除这个问题,我们可以将这些测试盒更靠近机器人,并且能够更有效地达到它们。

“通过在机器人上放置双头工具,您可以拿起测试箱中的设备,将新的设备放入测试箱中,然后将完成的设备移至传送带上,并移至下一个“他继续说。“您可以一次完成20,30或50个测试箱。”

该系列中的第一个型号是Flexion N2,450 mm的距离和2.5 kg的有效载荷。它专为3C行业(计算机,通信和消费电子)的小零件组装而设计。医疗器械装配市场和生命科学部门也表达了兴趣。

更大的型号正处于应对机器趋势操作和其他需要更长距离的应用。布鲁克林说,爱普生的汽车客户正在对这种独特的六轴设计的更大版本进行调整。

我们也会在看。同时,一个组装消费电子产品的机器人团队呢?

精密笛卡尔
机器人装配并不总是六轴的,甚至是四轴的。笛卡尔机器人由于其刚性,精度和大负载能力而着称,适用于许多类型的组装应用。

通常,两轴或三轴系统,笛卡尔机器人的占地面积通常要小于其SCARA和六轴铰接表兄弟。作为所有三种机器人类型的供应商,TM机器人具有广泛的视野。

TM机器人公司首席执行官Nigel Smith表示:“东芝机器是制造笛卡尔,SCARA和六轴机器人的少数制造商之一,其销售和分销东芝机器人。“我们不仅提供所有三种类型,而且我们自己制造。这是我们的产品从头到尾。“

史密斯在“ 机器设计”文章中为笛卡尔人提供了案例。有时轴较少的系统更好,更简单。但不要让他们简单的线性运动愚弄你。笛卡尔机器人虽然有一个常见的误解,但是在工厂里也是这样做的。

史密斯说:“我们的笛卡尔是工业级机器。“他们建立了持续数十年。我们有运行了20年的机器。它们旨在连续运行,每周七天,每周三班。“

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笛卡尔用于包装,汽车,医疗,制药和塑料行业。


他们的笛卡尔用于包装,汽车,医疗,制药和塑料行业。

三轴笛卡尔机器人精确地应用复杂模式的密封剂。 (由TM机器人提供)“笛卡尔人,特别是汽车零部件供应线的流行趋势是拥有50,​​60或70轴运动的机器,可以实现从拾货到码垛,到码垛,零件插入等各种任务。从碗喂入器到组件的一部分,或者将部件呈现给相机并将其放回到输送机上以进入下一个工位。无论是用于调整座椅的按钮组合,还是用于测量在踏板上下压力的机构中的开关,所有这些传感器都内置在具有多个笛卡尔坐标系的各种配置的组装机中“。

在分配应用程序中查看笛卡尔机器人的视频演示。观察如何在所有三个轴上实现运动的全圆弧插补,因为它保持恒定的速度,同时密封剂精确均匀地分布在复杂形状的部件周围。

即插即用,少维护
TM机器人近期公布了新的BA-III笛卡尔机器人系列(如图)。这是第三代东芝流行的线性执行器,现在具有更长的使用范围,更加用户友好的设计,并且在维护间隔之间延长了性能。

TM机器人高级副总裁Ryan Guthrie说:“我们现在拥有更大更长的执行器和更高的有效载荷。“我们可以从一个轴上的50毫米到4450毫米的行程,每个尺寸在两个之间。我们现在可以在单个轴上执行超过250公斤的有效载荷。“

Guthrie说系统是即插即用的准备。

“我们提供一个零件号码。该部件号包括所有括号和布线,以及您需要的所有内容。我们甚至提供从工厂完全组装的能力。所以你所做的就是将其插入墙壁和电脑中。所有的校准在出厂前都在工厂完成。开箱即用,它具有所有规格中承诺的重复性,而您无需任何预校准。一切都预先加载和预配置。“

他说,熟悉几年前校准过程的经验丰富的笛卡尔用户将欣赏新的即插即用设计。

“您可能会节省一整天的工作时间,您将在哪里挖掘手册,查找不同齿轮比的数字和乘数。所有这些都是自动配置的。您不必担心将每个轴的所有参数插入到控制器中。“

BA-III系列执行器也配有控制器。Guthrie指出,一些笛卡尔系统制造商只提供执行机构。然后客户必须与执行器一起购买和配置控制器。

“我们还将轴承类型改为更密封的设计。其优点是当您开始变得更脏,更多的环境。通过使用密封的轴承,我们可以防止异物进入轨道。这增加了预防性维护周期所需的时间。“

以前的机器人版本,他说你可能需要每三个月润滑一次轴承。使用BA-III笛卡尔系列,在需要进行预防性维护之前,他们可以实现长达12个月的操作周期时间。

SMASHsolar是第一家在其生产线上部署新的BA-III笛卡尔机器人的公司。Guthrie说他们对密封设计特别感兴趣。

“由于他们的员工有限,他们不用担心在这个系统上分配资源进行维护,几乎和以前的设计一样。只是设置它,即插即用,并忘记它。

将笛卡尔机器人特写镜头应用于复杂形状部件的密封胶表现出精度和重复性。 (由TM机器人提供)“这也是一个更干净的设计,”Guthrie补充说。“现在你没有暴露的铁皮覆盖着油脂。在清洁度很重要的医疗,制药和塑料行业,我们的新型BA-III设计适用于这些环境。

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新型BA-III设计


笛卡尔系统独特之处在于可以轻松扩展或缩小。

史密斯解释说:“笛卡尔是以建筑风格为基础的。“添加第三个或第四个执行器非常简单,只需向系统添加一个额外的控制器即可。如果客户想升级或改变他的设备,他可以很简单地做。“

史密斯说笛卡尔人是很好的入门级系统。“如果客户对自动化不熟悉,我们可以使用单轴或双轴系统甚至三轴系统向他们展示自动化的好处。那么自动化在这个工厂就会发展。“

Guthrie说:“从程序设计的角度来看,它可以使程序更简单,更容易,更快速地为用户进行修改。“对于首次使用机器人的用户来说,一个双轴系统可以更容易地摆脱头脑。而使用四轴SCARA或六轴机器人,如果没有任何编程体验,那么另一个复杂程度可能对于初次使用者来说可能会令人望而生畏。

“但它不仅仅是入门级产品,”他补充说。“有高级用户将回圈并使用笛卡尔坐标,因为它是应用程序最适合的机器人。”

用于任何特定装配过程的最适合的机器人可以有多种形式。

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协同双臂SCARA


协同双臂SCARA
当您在需要三个或更多轴运动的狭窄空间工作时,就是在开始查看不同配置时,如我们讨论的顶部的六轴“扭曲者”,或下一个新人。

看这个双臂SCARA机器人组装印刷电路板。川崎duAro机器人(图)可以协调其两个SCARA武器之间的移动或独立操作。

duAro不仅具有人性化的灵活性,而且协同机器人也可以与其同事一起工作,而不需要安全围栏。我们探索了协同组装机器人和新的机器人安全标准,为协调机器人和手持手中的主流使用铺平了道路。

新的双臂协作型SCARA机器人正在准备在集成商的车间进行应用测试和评估。 (由Edgewater Automation提供)“我们是第一个接收DuAro手臂的系统集成商之一,可以为将来的项目提供测试和应用可行性,”Edgewater Automation工程总监Chad Henry说,“ RIA铂金集成商和St定制自动化设备设计师/制造商约瑟夫,密歇根州。“这是我们在我们的设施中使用这些机器人之一的证明。我们正在考虑应用程序来找到新的核心利基,因此我们可以为市场提供不同的价值。“

装配系统集成Edgewater
于2001年成立,从头开始构建了各种机器人装配机,或修改了现有系统,以提高性能。一个这样的系统是在随后的组装过程之前分类和测试汽车传动部件的双机器人工作单元。

工作单元是现有的第三代机器,Edgewater的客户希望升级到特定的标准和特定的预算。Edgewater的销售经理Steve McLaren解释了这一挑战。

“客户需要更长的周期时间,希望保持机器的现有占地面积,并且还希望有一些灵活性来分离当前在彼此的工作区域中运行的两台(Adept SCARA)机器人。他们现有的循环速度为85分/分钟,被挑选,检查,然后排序。我们的目标是增加至少20%。“

麦克拉伦表示,他们能够将两个SCARAs移动到足够远的地方,以使其能够以最大的速度运行,但不会增加机器的占地面积。将机器人分离成单个工作区可以增加访问以便更容易的维护。它也使编程更容易,因为您没有两个机器人在碰撞区内工作。这也意味着他们没有分享资源或等待其他机器人摆脱困境。

更快的周期时间
只需分离机器人就可以让他们走得更快,但是Edgewater的综合技术专长使得周期时间面临挑战。

亨利说:“我们做了完整的机械设计,硬件和软件设计。” “我们必须以不同的方式解决问题,以达到我们达到规格所需的周期时间。”

重新设计用于汽车装配过程的双机器人高速视觉测试机,将循环时间提高20%。 (由Edgewater Automation提供)该视频显示了运行中的高速机器人视觉检测机(如图)。

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高速机器人视觉检测机

每个机器人都配备有传送带跟踪视觉包装。当部件从传送带下来时,每个机器人上游的照相机拍照以确认部件的位置。一旦部件在拾取区域中,机器人拾取一个并将其移动到视觉检查区域,其中四个摄像机查看零件的所有侧面进行尺寸检查。然后机器人移动到一个下降位置,在那里进行涡流检查,以便在部件沉积在滑槽中之前测试零件的硬度。每个机器人都有自己的工作区域来复制该操作。

亨利解释说:“我们需要与机器人位置协调这种视觉检查,我们需要做到这一点,同时最小化硬件通信延迟。“在我们把部件放在滑槽之前,这必须在一定的毫秒数之内发生。我们在软件和硬件方面遇到一些挑战,以减少正在发生的计算的延迟。

“我们在这台机器上的最后一个循环时间不到一秒,”他继续说。“那是从选择,检查,下降,并回来选择。这是每个机器人的一秒钟。

在那里,汽车部件在组装过程中移动到下一个工位。

随着集成商磨练自己的专长和机器人的灵活性越来越高,机器人装配只会上升。对于来自车间的更多故事,不要错过带有大收益的小型机器人。

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