节卡机器人3大应用场景入选《上海市智能机器人标杆企业与应用场景推荐目录》

2023-01-12 11:13   来源: 中国科技观察网    阅读量:2575

  近期,上海市经济和信息化委员会公布了第一批《上海市智能机器人标杆企业与应用场景推荐目录》入选名单,向全社会推广智能机器人应用范例。节卡机器人在3C电子行业精密涂胶、汽车行业销轴加工、智慧餐饮行业辅助配餐的典型应用成功入选。

  节卡机器人6大产品系列,均具有良好的通用性与柔性,可应用于打磨、抛光、装配、拧紧、上下料等工艺,满足全球汽车产业链、3C电子、半导体、精密制造、新能源等工业领域,新消费、新零售等商业领域,以及高校培训等教育领域需求。

  本次入选的三大代表性应用解决了哪些行业痛点难题,取得了什么样的应用成效?

  3C电子行业精密涂胶的力控协作机器人

  以蓝牙耳机装配为例,JAKA搭建了具有编程简单、路径自调节、加工速度平稳、支持周期涂胶与批量修改等特点的节卡机器人涂胶工作站,实现自动涂胶。

  1、蓝牙耳机涂胶需求痛点

  蓝牙耳机形状各异、结构紧凑,内部集成音频、驱动、麦克风、蓝牙、运动传感器、电池等多个模块。涂胶时,有如下痛点:

  1)路径复杂,多不规则弧线。如常见的盒装耳机,底部外径约为5-7mm,内径不足4 mm。同时,耳机内部零件精密多样,导致路径复杂。

  2)精密涂胶工艺,难以实施。比如在耳机底部缝隙填充时,需在一个坡面顶端背后0.25mm 宽的弧形缝隙内均匀填充胶水且不允许溢胶。

  3)涂胶工艺一致性要求严格。胶量的一致性直接影响涂胶效果,上述底部缝隙填充,需要在每个均匀不一的缝隙内准确填充1.68mg 胶水,故对涂胶精度、速度、稳定性均提出了极高要求。

  4)胶水种类多,需兼容多工艺。厂商会使用各类胶水,自动涂胶工作站需要兼容更多的胶水类型和工艺场景。

  2、“人工+专机”传统生产模式痛点

  1)人工成本高,质量难以保证。工人长时间工作,易产生疲劳,人工方式容易涂胶不均匀,导致生产效率低、质量下降。

  2)经验要求高,标准化程度低。涂胶作业考验工人经验,难以复制给新员工,难以实施标准化。

  3)涂胶姿态变化大,需人工干预。虽然目前涂胶机可实现0.01mm涂胶精度,但是受限于机械结构,涂胶范围仅在10mm之内。同时,涂胶机以三轴居多,难以应对需要大姿态变化的耳机复杂腔体涂胶。

  3、解决方案

  节卡机器人涂胶工作站采用“力传感+机器人+专机”架构,实现对蓝牙耳机复杂腔体的涂胶和擦胶处理。

  涂胶时,节卡小助系列协作机器人力控s版根据采集的力传感器数据,结合先进的力控算法、轨迹规划,实时调整涂胶路径,实现精密的运动控制,避免涂胶抖动和自动移位,保证专机的涂胶质量。

  同理,擦胶时,协作机器人也会自感知擦胶力度,解决涂胶、 擦胶效率和质量难以同时兼顾这一难题。

  以涂胶为例,工艺流程如下:

  1)在开发的机器人应用工艺包中,设置相关参数,如耳机型号、胶水型号、涂胶机型号、力控轴号与力矩大小、力控模式等。

  2)机器人利用夹爪夹取工作台上待加工的耳机,并移动至涂胶位置。

  3)机器人根据工艺具体要求,实时控制涂胶机的开闭与出胶量。

  4)机器人让耳机按照预设轨迹运动。同时,机器人实时获取力控传感器的数据,并计算出涂胶位置受力变化,使末端保持恒力。

  5)根据受力变化实时调整运动速度与轨迹,保证涂胶均匀稳定。

  6)完成涂胶后,机器人关闭涂胶机,并将耳机放入下一工位。

  4、应用成效

  目前,节卡机器人涂胶工作站已在国内知名高端蓝牙耳机生产商工厂投入使用,有效提升生产效率、良品率和产品一致性,推动3C电子行业智能自动化发展。

  汽车行业销轴加工的协作机器人

  汽车销轴加工长期依赖人工完成,存在生产效率低、工艺水平不统一、工作环境恶劣等问题。节卡机器人全自动销轴加工工作站,无需人员值守干预,即可完成汽车销轴等零部件的研磨与加工,助力汽车行业实现产线智能化、自动化升级。

  1、传统销轴加工痛点

  1)种类繁多、结构复杂。销轴种类繁多(规格达数百种)、环境复杂(粉尘、油污、高温等)、姿态各异(随意堆叠、贴边/贴角摆放)。

  2)环境固定,通道狭窄。销轴加工需利用数控机床,而机床间的通道一般为1.0m-1.5m,仅能让手推车通过,难以实施自动化改造。

  3)现场改造调试时间长。传统流水线的自动化改造方案,对于拥有成百上千台机床的车间来说,调试周期过长,影响正常生产。

  2、机器人应用难点

  1)定位精度、生产节拍要求高。机器人长时间工作,精度不能发生明显衰变,节拍需保持稳定。

  2)无法避免加工时的切削堆积。加工过程中,切削液等会影响机床卡盘夹放销轴。

  3)机器人与设备间难以实时通信。为保证工作站有条不紊工作,机器人需要与机床进行数据交互。但是,机器人与机床属于异构系统,数据通信标准往往不统一,导致交互困难,需要额外搭建交互机制。

  3、解决方案

  节卡机器人全自动销轴加工工作站采用“节卡小助系列协作机器人+数控机床”架构,自主完成销轴毛坯上料、销轴装夹、机床加工、定位检测、下料等工作。双工位设计可实现1台机器人管理2台数控机床,性能稳定、自动化程度高。

  主要优势特点:

  1)紧凑化机器人本体设计。节卡机器人本体将电机、驱动与控制、减速机、双编码器等部件集成至机器人内部,实现机器人小型化,可在狭小空间中进行安装。

  2)机器人高精度运动控制技术。采用高精度编码器,实时获取机器人运动位置。同时,采用基于速度优化和前馈补偿相结合的运动控制算法,使节卡机器人重复定位精度可达±0.02mm,保证销轴加工的位置精度。节卡机器人平均无故障运行时间(MTBF)达到8万小时,可靠性高,长时间工作,也可保持稳定的作业精度和节拍。

  3)机器人与外设通信技术。节卡机器人全线支持TCP/IP、Modbus(RTU/TCP)、EtherNet/IP 和 PROFINET 等通信协议,基本覆盖目前主流工业总线。无需考虑通讯协议,即可与大多数 PLC、数控机床等设备匹配使用,实现设备间的无缝连接。

  4)辅助装置高效配合。节卡机器人团队仔细分析切削液等对卡盘的影响,采用气吹装置、监控装置及时处理切削堆积,保证销轴加工顺利实施。

  4、应用成效

  节卡机器人全自动销轴加工工作站高效满足销轴加工要求,有效代替人工,实现取放料、检测等功能,占地面积小、生产效率高、工艺修改灵活。目前,工作站已在全球知名汽车制造商工厂投入使用,1 台机器人可管理2台数控机床进行销轴加工,助力汽车行业提升效率,降低人工成本。

  智慧餐饮行业的辅助配餐协作机器人

  节卡MiniCobo协作机器人融入创新性的人机交互技术,广泛应用于新商业场景,可制作咖啡拉花、冲泡茶饮、制作冰淇淋、煮面等,节省人力成本,为餐饮零售行业打开全新思路。

  1、新商业场景应用难点

  1)传统协作机器人体积较大。以核心地段的奶茶店为例,一般面积在6-8平米左右,若布置传统协作机器人,店面会更加拥挤。有时还需改造店面,增加装修成本。

  2)学习门槛高。新商业场景中的员工,较少具备机器人专业知识,机器人使用门槛较高。

  3)产品功能单一。新商业场景多种多样,而机器人更多的是执行既定动作,难以与客户进行交互,降低了用户体验。

  2、解决方案

  节卡MiniCobo协作机器人通过以下方式解决新商业场景应用痛点:

  1)轻量化设计,更小的占地面积。与传统协作机器人相比,节卡MiniCobo协作机器人自重不到10kg,优于市场上同类型产品,突破了轻量化机械臂关键技术。同时,配置节卡MiniCab控制柜,尺寸为180×128×47(mm),重量不到2kg,可在狭小空间中放置。无需改变店面布局,避免重新装修等额外支出。

  2)图形化&拖拽编程,更低的使用门槛。采用无线示教器,配备了轨迹示教复现功能,内置图形化编程软件。员工无需具备专业编程知识,经过简单培训,即可快速搭建程序,实现标准化作业。

  3)开放软硬件生态系统,灵活搭配各类外设。节卡机器人兼容性高,拥有丰富的二次开发接口、先进的视觉与力觉算法接口,可快速对接上下游自动化设备,具有良好的通用性和柔性。同时,结合 JAKA+生态圈,节卡机器人可搭配各种外设,灵活应对餐饮零售等各类场景。

  3、应用成效

  节卡MiniCobo协作机器人已广泛应用于国内多个智慧餐饮门店,可24 小时全天候运行,打破营业时间限制,为智慧零售、无人零售业态的发展打开无限想象空间。


责任编辑:赵硕
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