西門子在電機(jī)生產(chǎn)中使用靈活的庫(kù)卡單元實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作

總部位于埃爾蘭根的西門子數(shù)碼工廠（DF）部門運(yùn)動(dòng)控制事業(yè)部專門生產(chǎn)高效電機(jī)、變頻器和控制器。

借助全面的通用集成硬件和軟件產(chǎn)品以及技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)，數(shù)碼工廠（DF）部門可以為全球的生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)流程靈活性和效率，將新產(chǎn)品快速投放市場(chǎng)提供支持。

在位于薩爾河畔的 Bad Neustadt 生產(chǎn)基地，西門子運(yùn)營(yíng)著一家先進(jìn)電機(jī)工廠。在該工廠同樣為大量庫(kù)卡機(jī)器人生產(chǎn)電機(jī)。這家先進(jìn)工廠年產(chǎn)數(shù)百萬臺(tái)電機(jī)，擁有約 1700 名員工，是德國(guó)制造高科技的典型代表。現(xiàn)在，西門子借助靈活的庫(kù)卡輕型機(jī)器人 LBR iiwa 在 Bad Neustadt 生產(chǎn)電機(jī)，它同先進(jìn)工廠中的人類同事攜手合作。

De cobot LBR iiwa werkt bij Siemens in Bad Neustadt hand in hand met zijn menselijke collega's in de Lead Factory — LBR iiwa 承擔(dān)搬運(yùn)和質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)。

自動(dòng)化處理工件

在生產(chǎn)定子時(shí)，西門子 Bad Neustadt 生產(chǎn)基地嘗試尋求一種靈活的解決方案，使目前手工進(jìn)行的簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)移和放置工件工作自動(dòng)化 -- 在高質(zhì)量和工作空間持續(xù)可用的同時(shí) 對(duì)人沒有限制。

庫(kù)卡LBR iiwa自主工作和人機(jī)協(xié)作

西門子與奧格斯堡庫(kù)卡系統(tǒng)有限公司及其先進(jìn)技術(shù)解決方案部門一起合作，研制了一套使用庫(kù)卡輕型機(jī)器人 LBR iiwa 的生產(chǎn)單元。在西門子 Bad Neustadt 工廠，機(jī)器人作為底盤上靈活的跳高運(yùn)動(dòng)員，承擔(dān)將需要加工的零件 – 定子由一個(gè)基臺(tái)組成，基臺(tái)由經(jīng)過沖壓的硅鋼片和鋁軸承蓋構(gòu)成 – 從工件支架上取下，輸送給機(jī)床，由機(jī)床對(duì)定子進(jìn)行切削加工。不僅如此，機(jī)器人同樣用于質(zhì)量檢測(cè)。它抓取加工完的零件，掃描條形碼。在掃氣清潔工件之后，由輕型機(jī)器人將它們輸送給測(cè)量工位的翻轉(zhuǎn)裝置。?

De kleine cobot haalt de te bewerken delen uit een werkstukdrager en brengt ze naar de draaimachine — LBR iiwa 靈敏的機(jī)器人技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)安全的人機(jī)協(xié)作。

它可以確定可能存在的偏差。得益于聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過精準(zhǔn)測(cè)量和識(shí)別每個(gè)部件，可以立即計(jì)算必要的修正值，并在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)修正。完全符合工業(yè) 4.0 理念，系統(tǒng)自動(dòng)組織這一系列工作。接下來，機(jī)器人將零件插入到塑料箱中以便能供貨。在機(jī)器中必須重新調(diào)整的零件，會(huì)進(jìn)入一個(gè)中間存放架，它被定義為人機(jī)合作的所謂 MRK 區(qū)。在這里，工人也可以在安全的技術(shù)下與機(jī)器人一起協(xié)作，并在需要時(shí)取出或修改工件。

靈活的機(jī)器人無需保護(hù)柵欄

西門子使用的不超過 30 kg 重的輕型機(jī)器人 LBR iiwa 通過其靈敏的能力展現(xiàn)了人與機(jī) 器的合作。由于有七個(gè)軸，它不僅較同一類型的大多數(shù)型號(hào)更加敏捷、靈活。同時(shí)所有軸的扭矩傳感器可以保證機(jī)器人靈敏 – 即它可以識(shí)別到空間內(nèi)的障礙物并對(duì)此作出反應(yīng)。庫(kù)卡由此證明了機(jī)器人自動(dòng)化和高靈活性不是對(duì)立的。通過使用靈敏的機(jī)器人技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)合作。這樣可以取消目前需要用到的外罩，以及用于識(shí)別零件的傳感裝置。

In de MRS-zone kunnen mens en cobot dankzij de sensitieve eigenschappen van laatstgenoemde veilig samenwerken — 安全的人機(jī)合作允許工人進(jìn)行干涉。

一開始我們考慮由傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行這一過程。但為此必須設(shè)置受安全條件限制的安全護(hù)欄外罩。但我們希望有更多靈活性，以便工人可以隨時(shí)進(jìn)行干涉，并根據(jù)情況分離機(jī)器人。

Jochen Weber，在西門子先進(jìn)工廠負(fù)責(zé)產(chǎn)品導(dǎo)入和生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)人

成功和靈活的解決方案

因此他們決定采用靈活的輕型機(jī)器人 LBR iiwa 以及“跳高運(yùn)動(dòng)員”式庫(kù)卡移動(dòng)解決方案，這樣可以根據(jù)情況的不同使用機(jī)器人，或者將它移走。Torsten Franz，技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目經(jīng)理，補(bǔ)充道：“MRK 應(yīng)用當(dāng)時(shí)對(duì)于我們來說也是全新的事物。我們希望自己了解這套新系統(tǒng)，并逐步進(jìn)行深入開發(fā)。在與庫(kù)卡共同合作的項(xiàng)目中，這一目標(biāo)非常成功地實(shí)現(xiàn)了。這套解決方案值得信任。”