協(xié)作機(jī)器人可以通過(guò)與人類(lèi)更密切的互動(dòng)帶來(lái)顯著的好處，但它們需要高質(zhì)量的零件更換來(lái)確保安全性和生產(chǎn)力。

多年來(lái)，重型工業(yè)機(jī)器人一直是工廠的重要設(shè)備，使制造商能夠提供高水平的一致性和可重復(fù)性，從而提高生產(chǎn)力。

然而，不斷變化的消費(fèi)者行為正在推動(dòng)對(duì)生產(chǎn)中更多定制的需求增加，智能制造和高度自動(dòng)化正在成為常態(tài)。這反過(guò)來(lái)又產(chǎn)生了對(duì)更小、更輕便、更敏捷的機(jī)器的需求，這些機(jī)器可以與工人建立更密切的關(guān)系。輸入?yún)f(xié)作機(jī)器人或“協(xié)作機(jī)器人”。

協(xié)作機(jī)器人可以承擔(dān)需要精度的重復(fù)性任務(wù)，它們正在成為大生意。 2017 年至 2020 年間，全球協(xié)作機(jī)器人安裝量翻了一番，從大約 11，000 臺(tái)增加到 22，000 臺(tái)。BIS研究公司的一項(xiàng)研究表明，全球協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從580年的2018.9億美元增長(zhǎng)到2024年的<>億美元。

雖然需要更多的人機(jī)協(xié)作，但協(xié)作機(jī)器人的廣泛采用確實(shí)帶來(lái)了一些挑戰(zhàn) - 尤其是在安全領(lǐng)域。成功取決于許多因素：從充分的培訓(xùn)（針對(duì)人類(lèi)和機(jī)器）到獲得可靠的組件，如傳感器，這將有助于協(xié)作機(jī)器人了解他們的環(huán)境并做出相應(yīng)的反應(yīng)。

因此，讓我們看看協(xié)作機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中的作用，并解釋如何使它們保持最佳運(yùn)行水平。

傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人面臨的挑戰(zhàn)

工業(yè)機(jī)器人具有簡(jiǎn)化和優(yōu)化生產(chǎn)的能力，但傳統(tǒng)上它們需要高投資成本，比人類(lèi)更難教，并且存在一些安全問(wèn)題。以下是需要考慮的一些因素：

計(jì)算成本

在成本方面，工業(yè)機(jī)器人絕不是微不足道的購(gòu)買(mǎi)。雖然它們提供了良好的投資回報(bào)，但它們確實(shí)需要一種涉及大筆資金的專(zhuān)用且深思熟慮的方法。它們通常需要高昂的前期投資以及額外的安裝和配置成本。還需要考慮未來(lái)的維護(hù)成本。

教學(xué)棘手

對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程并培訓(xùn)它們執(zhí)行特定任務(wù)需要工作，并且需要具有專(zhuān)業(yè)技能的經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員。這項(xiàng)活動(dòng)對(duì)制造商來(lái)說(shuō)價(jià)格更高，制造商需要在內(nèi)部雇用這些專(zhuān)家。而且這不是一次性的：當(dāng)需要更改或軟件需要升級(jí)時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生額外的成本。

對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)也需要小心。如果操作不正確，它有可能出現(xiàn)故障或運(yùn)行效率低下。

保持安全

工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)非謹(jǐn)慎：它們是大型笨重的機(jī)器，可以快速和重復(fù)地移動(dòng)，可能對(duì)工人構(gòu)成危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)。這需要在機(jī)器人周?chē)砑訄?jiān)固的安全籠以隔離和保護(hù)人類(lèi)同事的額外費(fèi)用。

雖然最新的工業(yè)機(jī)器人具有許多安全功能，但已經(jīng)放置了一段時(shí)間的舊機(jī)器可能缺乏檢測(cè)附近物體（包括人類(lèi)）的感官能力，使它們?nèi)菀装l(fā)生碰撞和潛在事故。

協(xié)作機(jī)器人簡(jiǎn)介

工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)裝配等重型工程應(yīng)用中發(fā)展起來(lái)，其強(qiáng)度足以舉起重達(dá)數(shù)百公斤的物體。相比之下，協(xié)作機(jī)器人專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于直接與人類(lèi)互動(dòng)并與他們合作執(zhí)行任務(wù)，使用更小的有效載荷。

例如，協(xié)作機(jī)器人通常坐在桌面上。它們非常適合執(zhí)行復(fù)雜而精細(xì)的裝配工作、精確保持或重復(fù)的拾取和放置操作，具有最高水平的一致性和可靠性。制造環(huán)境中的特定功能包括打磨和拋光、膠合和密封、擰緊以及質(zhì)量測(cè)試和檢查。

通常，協(xié)作機(jī)器人的成本只是大型工業(yè)機(jī)器人投資的一小部分。他們不需要專(zhuān)業(yè)編程，而是可以通過(guò)與人類(lèi)的直接互動(dòng)來(lái)輕松學(xué)習(xí)任務(wù)的動(dòng)作。

協(xié)作機(jī)器人的概念最早是在 90 年代中期提出的，第一家推出協(xié)作機(jī)器人的主要制造商是 2004 年的 KUKA。此后，許多機(jī)器人制造商進(jìn)入市場(chǎng)，協(xié)作機(jī)器人的能力迅速增長(zhǎng)。最初的機(jī)器通常重約10公斤，有效載荷僅為幾公斤。隨著時(shí)間的推移，協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展到變得更大、更強(qiáng)大。FANUC于2015年推出了首款協(xié)作式機(jī)器人，有效載荷為35公斤，同年ABB也推出了首款雙臂協(xié)作式機(jī)器人。

通過(guò)最新法規(guī)維護(hù)工廠安全

協(xié)作機(jī)器人不像笨重的工業(yè)機(jī)器人那樣被隔離在籠子里，而是經(jīng)常位于人類(lèi)工人旁邊的桌面上。由于它們的位置如此接近人類(lèi)，因此安全至關(guān)重要，發(fā)那科、西門(mén)子、歐姆龍和ABB等全球工業(yè)機(jī)器人制造商正在構(gòu)建將員工保護(hù)放在首位的協(xié)作機(jī)器人。

協(xié)作機(jī)器人需要能夠在瞬間對(duì)工人的存在做出反應(yīng)，以防止出現(xiàn)潛在的破壞性和致命情況。因此，它們的設(shè)計(jì)具有固有的安全措施，而不是依賴(lài)于物理保護(hù)措施。例如，手臂安裝了位置傳感器和先進(jìn)的安全功能，如防撞功能，使其可以安全地在與生產(chǎn)線(xiàn)上的人相同的空間內(nèi)工作。

為了確保員工安全和維護(hù)工廠安全，確保協(xié)作機(jī)器人按預(yù)期運(yùn)行至關(guān)重要。安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 10218和技術(shù)規(guī)范RIA TS 15066定義了協(xié)作機(jī)器人的安全功能和性能。

許多協(xié)作機(jī)器人具有直接示教功能，用戶(hù)可以握住手臂并將其移動(dòng)到每個(gè)所需的位置。ISO 10218 和 ISO/TS 15066 為協(xié)作機(jī)器人教學(xué)提供了標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)，這是工人的手與機(jī)器人直接接觸的一個(gè)重要方面。

例如，Omron 的 TM 系列協(xié)作式機(jī)器人使用直觀的手動(dòng)引導(dǎo)機(jī)制來(lái)教機(jī)器人新任務(wù)，而無(wú)需對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編程?！笆謩?dòng)引導(dǎo)模式”等功能監(jiān)控速度和力度，以確保教學(xué)過(guò)程符合最新的安全標(biāo)準(zhǔn)。

無(wú)論固有的安全功能如何，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍然要求協(xié)作機(jī)器人在部署前進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并且制造商在涉及緊急停止的情況下考慮所有可能的危險(xiǎn)和結(jié)果。

保持安全和生產(chǎn)力

由于協(xié)作機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器，因此它們具有許多易損件，定期維護(hù)對(duì)于確保它們保持良好狀態(tài)至關(guān)重要。除了傳感器和其他復(fù)雜的機(jī)電組件外，協(xié)作機(jī)器人還需要電纜、線(xiàn)束、潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封件、法蘭、螺釘、螺栓和 O 形圈。它們都必須定期檢查和維護(hù)，以安全運(yùn)行并充分發(fā)揮其潛力。

在這方面，必須與自動(dòng)化供應(yīng)商合作，該供應(yīng)商可以訪問(wèn)保持協(xié)作機(jī)器人運(yùn)行所需的全系列零件和備件。在EU Automation，我們?cè)跈C(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人方面的經(jīng)驗(yàn)植根于從西門(mén)子，ABB和三菱等領(lǐng)先OEM提供可追溯和可驗(yàn)證零件的長(zhǎng)期自動(dòng)化和控制組件的歷史。這些組件以堅(jiān)固的包裝運(yùn)輸，以保持最佳狀態(tài)。這種對(duì)零件質(zhì)量的承諾對(duì)于協(xié)作機(jī)器人等人機(jī)在環(huán)應(yīng)用至關(guān)重要，因?yàn)槠渲邪踩允墙o定的。

協(xié)作機(jī)器人將繼續(xù)存在

總而言之，工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)界是眾所周知的，在向工業(yè)4.0過(guò)渡期間，它們一直是工廠的關(guān)鍵組成部分。但是，隨著制造商尋求優(yōu)化運(yùn)營(yíng)并引入新的定制水平，他們?cè)絹?lái)越多地轉(zhuǎn)向協(xié)作機(jī)器人的靈活性和效率。

集成的安全功能，通過(guò)快速發(fā)展的安全標(biāo)準(zhǔn)得到加強(qiáng)，使協(xié)作機(jī)器人能夠與人類(lèi)和諧工作，使制造商能夠突破生產(chǎn)力的界限，最終提高利潤(rùn)。因此，協(xié)作機(jī)器人正在牢固地確立自己作為未來(lái)更智能工廠中必不可少的元素的地位。