中科新松協(xié)作機器人構(gòu)建協(xié)作應(yīng)用,助力終端行業(yè)自動化改造
更新時間:2022-03-01點擊次數(shù):842次
協(xié)作機器人是一種被設(shè)計成能與人類在共同工作空間中進行近距離互動的機器人,主要由安全模塊、視覺模塊、力控模塊、伺服控制系統(tǒng)及關(guān)節(jié)模組等組成,其區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)機器人擁有安全性、易用性、靈活性、共融性等技術(shù)特點。
但協(xié)作機器人諸多的優(yōu)勢下是研發(fā)的不易,以安全模塊為例,碰撞檢測是協(xié)作機器人安全功能的核心,兩種代表技術(shù)方案分別為無傳感器電流檢測方案和關(guān)節(jié)力矩傳感器檢測方案,二者均通過發(fā)生碰撞時碰撞力的檢測來觸發(fā)機器人的保護性停止,但接觸式的安全防護對協(xié)作機器人的運動控制能力有著極高的要求。
中科新松成立于2014年,目前有超過400人的高素質(zhì)人才團隊,在持續(xù)不懈的鉆研下,已擁有自研的協(xié)作機器人核心技術(shù)。
在伺服驅(qū)動器上,中科新松自主研發(fā)的協(xié)作機器人關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動器,功率等級從200W-3500W不等,覆蓋協(xié)作機器人大多數(shù)的功率等級要求,同時采用雙通道硬件安全回路以及blackchannel安全通訊架構(gòu),在國內(nèi)率先實現(xiàn)Pldcat3功能安全等級。
在安全控制器上,中科新松自研的安全控制器為基于IEC-61508功能安全標準,基于IEC61784-3自主研發(fā)的安全通訊協(xié)議,正向自主設(shè)計的功能安全控制器,主要由安全輸入模塊、安全輸出模塊、安全邏輯模塊、EtherCAT通訊模塊、電壓供應(yīng)和監(jiān)控模塊組成,整體指標達到PL.d/Cat.3。
在具體實現(xiàn)的功能上,中科新松安全控制器的緊急停止、保護性停止、外部安全輸入/輸出等功能達到PL.e/Cat.3。且憑借著卓越的產(chǎn)品性能,中科新松的安全控制器產(chǎn)品已獲得機器人國評中心認證、TUVSUD協(xié)作機器人功能安全認證通過概要設(shè)計審核。
在機電控一體化關(guān)節(jié)模組上,中科新松自主開發(fā)的機電控一體化關(guān)節(jié)模組輸出扭矩15Nm-800Nm,可以覆蓋1KG-20KG負載協(xié)作機器人的應(yīng)用需求;采用末端編碼器和電碼側(cè)編碼器組成全閉環(huán)控制,輸出控制精度可達5角秒以內(nèi);采用電磁電磁式抱閘結(jié)構(gòu),消除掉臂風險,同時基于功耗最后的動態(tài)熱模型仿真技術(shù),有效提高了關(guān)節(jié)的效率及使用壽命。
此外,為了進一步保證產(chǎn)品品質(zhì),中科新松還構(gòu)建了貫穿上游零部件的完善產(chǎn)品生態(tài)鏈。據(jù)透露,除減速器外,中科新松已完成協(xié)作機器人核心零部件的自主化國產(chǎn)化代替,國產(chǎn)替代比例排名靠前。
據(jù)悉,基于自研的協(xié)作機器人核心技術(shù)以及有效的產(chǎn)品品質(zhì)管控,中科新松的協(xié)作機器人產(chǎn)品先后通過CE、SEMI認證、MTBF3萬小時等認證。據(jù)透露,近日新松多可?協(xié)作機器人順利通過TüV南德機器人安全認證第一階段,成為國內(nèi)首家通過該認證階段的協(xié)作機器人廠家。
2015年中科新松推出首款七軸協(xié)作機器人,而發(fā)展至今,基于自研的核心技術(shù),中科新松已擁有了完善的DUCOCobot多可?協(xié)作機器人矩陣。
具體來看,中科新松共有GCR、SCR、DSCR等共計3個系列的超過10款的DUCOCobot多可?協(xié)作機器人產(chǎn)品,該系列協(xié)作機器人產(chǎn)品具有安全、輕量化、便捷使用、可拓展性及OTA平臺數(shù)據(jù)管理等功能特性,基于不同場景的需求,DUCOCobot多可?協(xié)作機器人可進行靈活配置。
GCR系列包括GCR3-620、GCR5-910、GCR10-1300、GCR14-1400和GCR20-1100五款協(xié)作機器人產(chǎn)品,負載覆蓋3kg-20kg,工作半徑覆蓋620mm-1400mm,能適應(yīng)廣泛的應(yīng)用需求,同時具有安全、易于操作快速部署、低功耗等協(xié)作機器人特性,碰撞檢測功能,人機協(xié)同作業(yè),更安全。
SCR系列為七軸協(xié)作機器人,具備快速配置、拖拽示教、碰撞檢測等功能,廣泛適用于布局緊湊、精準度高的柔性化生產(chǎn)線,滿足精密裝配、產(chǎn)品包裝、打磨檢測、機床上下料等工業(yè)操作需要。
DSCR系列為雙臂協(xié)作機器人,集成2個機器人雙臂可協(xié)同作業(yè),配備智能碰撞檢測功能,重復定位精度達到0.02mm級別,具備實時深度信息和三維重構(gòu)功能,能夠為用戶提供快速、安全、靈活、精準、高效的旋擰、定位等全套裝配作業(yè)解決方案,更加集成化、柔性化,并可以為用戶提供更加自由、開放的開發(fā)環(huán)境。
此外,基于良好的產(chǎn)品研發(fā)基因,中科新松不斷積極進行著協(xié)作機器人多產(chǎn)品應(yīng)用面的探索,率先提出了結(jié)合協(xié)作機器人和AGV特性并優(yōu)化組合的復合機器人,讓機器人有了“腿”,實現(xiàn)了機器人的自主移動。
基于可靠核心技術(shù)和完善產(chǎn)品矩陣,2021年,中科新松產(chǎn)品被應(yīng)用至諸多領(lǐng)域,有效作為數(shù)字勞動力,幫助終端行業(yè)構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。
具體來看,中科新松協(xié)作機器人產(chǎn)品已被廣泛用于數(shù)字化工廠、汽車、3C及半導體、教育創(chuàng)新、醫(yī)療健康、食品藥品、服飾紡織等行業(yè),可代替人工完成智能揀選、拋光打磨、上下料、裝配、擰釘、質(zhì)量檢驗、搬運、碼垛、涂膠涂油等作業(yè)。
以新能源汽車后備箱電池包擰緊為例,據(jù)了解,汽車后備箱作業(yè)空間狹小,對機器人的柔性和靈活性有著極高的要求,末端擰緊工裝設(shè)計要更加小巧,且車體隨抱具流轉(zhuǎn)到該裝配工位時,位置偏差較大,同時擰緊工位前后序為人工操作工位,機器人還要時刻感知周圍環(huán)境和人員動態(tài),確保人員安全,這對協(xié)作機器人提出了較高的挑戰(zhàn)。
中科新松的多可?GCR20協(xié)作機器人有效解決了電池包擰緊難題,具體來看,負載20公斤的GCR20提供了大扭矩擰緊的能力,保證了擰緊質(zhì)量。機器人+視覺的組合能夠?qū)﹄姵匕鼣Q緊點進行二次定位,提高擰緊速度和良率。新松多可?協(xié)作機器人主被動安全系統(tǒng)能夠與人協(xié)同工作,占地位置小,無需安全圍欄的同時為現(xiàn)場工作人員提供了安全保障。
以發(fā)動機擰緊為例,新松多可協(xié)作機器人可通過末端搭載擰緊模組,以及配備的螺釘自動供釘系統(tǒng)進行發(fā)動機缸體擰緊達到提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。協(xié)作機器人搭配擰緊槍在擰緊過程中,螺釘自動供釘系統(tǒng)通過控制單元控制出釘速度以及進行缺料提醒,擰緊模組通過螺釘?shù)轿粋鞲衅鳈z測螺釘?shù)轿粻顟B(tài),電動數(shù)控螺絲刀通過深度傳感器檢測及扭矩監(jiān)測反饋確認螺釘擰緊,機器人攜帶擰緊模組即可實現(xiàn)多位置快速擰緊工作。
現(xiàn)在這個時代是一個動蕩的時代,對于制造業(yè)企業(yè)來說,智能制造已成為未來可期的一個重要方面,而協(xié)作機器人則是智能制造不可或缺的重要智能設(shè)備。2022年,中科新松將基于自身的協(xié)作機器人產(chǎn)品矩陣,深化現(xiàn)有合作,積極探索開拓新的應(yīng)用場景,幫助更多行業(yè)、更多企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。