协作机器人:提高人类的生活条件

协作机器人结合相机检查汽车组件工作时配合操作员。(礼貌FANUC美国公司)

协作机器人不仅仅是一种机器人。它通常包括人类和机器人一起工作,和协作机器人(或cobot)通常是不设防的,但并非总是如此。他们可以有一个手臂,两臂,或根本没有。他们可以移动或便携、小型或大型。他们可以独自工作或作为一个舰队。甚至标准工业机器人是公平的游戏,由于创新FreeMove™。

上个月我们着手人机交互能开拓你的视野和协作。我们再做一次。我们将展示机器人解决劳动力短缺,降低成本,优化建筑面积。如何提升人类的工作同时提高流程效率。

从制作花花束检查保险杠,装袋本季最热门的高科技玩具,机器人cobots改变范式和推倒壁垒在商店的地板上,整个行业之间,在全球范围内。

交通堵塞Cobots
一级汽车供应商Flex-N-Gate公司将协同机器人工作在流水线上检查保险杠和其他筋膜组件。这些持有摄像机cobots使用机器视觉检查组装组件的正确定位和安装。机器人与人类一起工作的同事没有安全的笼子里或其他很难单独的人从机器的保护。

厄巴纳伊利诺斯州的公司供应保险杠,外饰件、照明、底盘总成,和其他汽车产品。在密歇根设施供应商的爱奥尼亚,他们邮票和福特Ranger皮卡组装钢保险杠,整车平台。这里,cobots检查部件在两个不同的装配领域。

“我们提供一个完整的保险杠总成模块直接发送到组装厂,”尼克Wiegand解释说,主任先进制造——Flex-N-Gate全球金属和组装集团。“我们通过累进冲压工艺制造钢壳。钢壳然后画,或镀铬,或在某些情况下粉末涂层。然后我们有其他组件必须粘贴到保险杠,包括内部结构组件,紧固件,空气水坝,雾灯、表盒,前面停车协助(FPA)传感器,后停车协助(战)传感器、盲点警告(BSW正在)传感器,集成线束,活跃空气大坝/格栅百叶窗,和无数其他塑料和复合加工配件。

”的电子产品进入一个保险杠总成这些天是令人难以置信的,”Wiegand说。“我们利用地将照相cobots搭载到近地在装配流程,以确保我们有正确的颜色/风格组合,和所有必要的组件基于配方存在和正确安装一部分。”

在一个区域的车间,工人加载一个钢保险杠上夹具的绿色cobot手臂。FANUC c协作机器人配备Cognex相机和集成照明猛扑下去检查部分和误差分析组装组件。机器人它工作时,运营商可以照顾到其他地区的装配模块。

移动的组装线,倒FANUC cobots线上方安装工人的正面操作在不同的角度,考察部分,因为他们进步。看Flex-N-Gate持有摄像机cobots在起作用。

“我们最大的挑战是编程的cobots线跟踪,“Wiegand说。“Flex-N-Gate业内是第一个尝试这一壮举。我们与机器人供应商和系统集成商合作解决问题,因为他们出现。”

节约成本
自动检查在Flex-N-Gate演变。传统上,防止错误与银行的开销做相机,但是这种方法有其局限性。固定摄像头,人们很难看到部分最佳角度的视觉系统准确、反复阅读。公司的工程师有一个更好的主意。

“我们为什么不把摄像头的机器人手臂和带相机去检查呢?”Wiegand说。“这是第一阶段的进化。”

他们在传统的机械臂安装一个摄像头。现在他们能够定位相机在理想位置进行检查和查看他们看不到的部分。现在,他们只有一个相机来维持,而不是打固定摄像机。

Wiegand说这些摄像头的范围可以从10000美元到15000美元一块,所以储蓄是重要的。下一阶段的进化-部署cobots将进一步降低成本。

节省空间
Flex-N-Gate表现视力检查与传统高速、载荷机器人大约一年。同时,协作能力和力量限制机器人获得更多的关注随着应用程序的增长,为供应商的过渡到检查与协作机器人。

“我们这样做与传统机器人,要求他们是关不住的,看守每RIA安全标准,就像任何其他的工业机器人,“Wiegand说。“我们现在能做同样的事情与协作机器人和消除所有的守卫和大多数安全硬件成本。现在操作员可以工作在机器人在同一车站,同时使人类和机器人视觉检查工作。”

这个协作机器人细胞不仅可以节省成本与守卫和所需的安全设备和联动装置,但它也节省了所需的面积通常fenced机器人细胞。

倒协作机器人检查汽车零部件和组装线工人不需要硬安全围栏。(礼貌FANUC美国公司)

安全第一
有不同的方法来实现一个协作机器人应用程序,作为解释测试为协作机器人的安全阈值在保险杠流水线和证明。除了固有的限制机器人协作性质的权力和力量,Flex-N-Gate使用面积激光扫描仪结合cobots进一步支持安全,优化生产效率。

“为了让它成为协作应用程序中,我们限制在一个最大协作速度由于安全原因,“Wiegand说。“在某些情况下,会有一个问题,因为我们无法及时完成所有的工作机器人旅行速度越慢。在某些情况下,我们使用一个安全扫描器这样当经营者不是在该地区,机器人可以全速运行。当人类靠近机器人,安全合作的速度减慢。操作员可以接触到机器人和它停止。

“你可以将他们的身体,。当你重新启动机器人,他们直接回到继续他们的工作,”他补充道。

在Flex-N-Gate Wiegand说安全是第一。

“我们点我和T确保我们实际上是整合这些单位每RIA的标准,我们是100%安全的,”他说。“我们也更进一步,要求第三方安全认证。”

适当的培训的工作人员和在新的合作机器人也是一个重点。

“传统机器人人机交互的安全性和避免已经根深蒂固在我们的员工中,“Wiegand说。“我们技术人员发送更具体协作机器人培训(由机器人供应商提供),我们做安全演示与工厂人员和运营商。是一种范式转移,但是没有多久,团队成员协作机器人成为舒适的工作。

“我花了我的整个职业生涯的自动化和机器人技术,”他说。“机器人和人占据同一个空间一直是一个巨大的禁忌。很酷,看看在驼峰简单得令人吃惊。很多可以归结为物理证明,事实上,安全。显示人的东西,和告诉他们,有不同的影响。”

Flex-N-Gate已经部署了33协作机器人在不同设施在美国和墨西哥。全球大约有2000年传统的机器人在62年设施。

“去年,我们真的很难和沉重的协作空间,“Wiegand说,注意到现在,他们主要使用cobots视力检查。“随着更多的机会展现自己,我们将继续观察协作机器人作为一个潜在的解决方案。”

在西海岸,不同制造商正在为劳动力短缺cobots作为一个潜在的解决方案。机器人积分器拯救了两组合作的武器。

两个不知疲倦地双臂机器人协作配套采购和装袋数以百计的小型促销产品。(礼貌的设计)

Cobot双胞胎抑制劳动问题
促销产品供应商iClick有问题。他们受欢迎PopSockets握手机飞入寻常百姓家,但这家位于西雅图的公司不雇佣足够的工人来跟上需求。装备和装袋的产品是一个单调乏味的工作。

工人手工将抓住宣传卡片,然后喂它们一次自动装袋机,一个劳动密集型的过程。即使有4名机组人员,工人们跟不上装袋机容量最大化。劳动仍然是很难找到并留住。

为了工人转移到高附加值的工作,iClick寻找机器人积分器的设计提供一个协作机器人解决方案。FlexBagger系统诞生了。

机械装备和装袋系统包含两个ABB弓®双臂机器人协作。七的手臂在一次精心安排的舞蹈,每个机器人高度PopSockets宣传卡片,然后滴入自动装袋机。

看cobot双胞胎轮流品牌PopSockets装袋。

因为每个机器人必须占据相同的空间,因为他们存款组装物品装袋地区,武器的时机需要协调,以避免碰撞。房子的设计使用ABB RobotStudio编程机器人工作站,确保平稳运动的运动学上地多余的武器。

灵活的装备和装袋
乍得Svedin、项目经理设计Nampa地区,爱达荷州,说人工装袋过程是艰苦的。人类工人无法把产品放在袋子不够快。有两个双臂机器人协同工作时,他们可以执行的工作四人,把自动装袋机完全塞满。

成立于2018年2月,这是iClick首次涉足机器人。它非常成功,不到一年后,他们命令另一个FlexBagger系统。

房子的设计市场FlexBagger其他装备和装袋的应用程序。YuMi cobot装备抓住各种小物品如螺钉、螺母、垫圈和组装在袋。看看这个演示不同大小和颜色的联锁积木。

像其他权力和力量限制cobots,弓特色帮助它在近距离工作协作或直接与它的人类同事。iClick有机器人协作很重要,所以员工可以很容易地进入机器人的操作空间删除有缺陷的物品或必要时补充产品。弓的胳膊上的暗灰色地带的安全事件的联系。

“如果有人伸出他们的手工作系统,它撞到他们和结冰点,“Svedin指出。“一个小肿块将阻止它移动。”

房子的设计训练iClick人员安全,以及如何运行和程序的机器人。

“他们喜欢的机器人看起来十分类似于人类和他们可以接近它,“Svedin说。“盒子里的不是这个东西远离他们。他们认为这是一个船员的一部分。”

Cobots部分船员在意想不到的地方。生产并不是唯一的行业劳动问题。花卉产业是劳动力危机的边缘和自动化寻找解决方案。

演示一个协作机器人程序安排鲜花花束解决花卉行业劳动力短缺。(礼貌FloraBot)

玫瑰和机器人
游客自动显示去年4月可能瞥见cobot安排小玫瑰花束,或者你可能甚至带回家的纪念品的花束。我们中的一些人跳过了味蕾的基本信息。

FloraBot的创始人兼首席执行官亚历克斯·弗罗斯特,第二代花店在他父母的长大零售花卉业务。在过去的十几年,他的劳德代尔堡,佛罗里达州的软件公司,QuickFlora,为花卉零售商提供基于云的ERP系统。

“我们处理很多零售商在美国和加拿大帮助他们管理自己的软件技术前端和后端系统。我们有一个前排座位,他们的一些挑战。在过去的5到10年内,已经有越来越少的人进入花业务,所以很难找到合格的花卉设计师工作花商店。”

他说你复合,提高最低工资率在许多地方,如加州,和你有一个真正的花卉行业劳动力短缺。他认为这是一个环境合作机器人的时机已经成熟。

“我们看到他们烙汉堡包,制作薄煎饼和咖啡。去年我们决定,我们把这些机器之一,看看它究竟能做什么,”霜说。“我们计划能使花束吗?我们可以为最终用户创建一个交钥匙细胞吗?

“如果你觉得克罗格,全国4000家门店(在不同的超市品牌营销)。每个商店需要大约10到30安排每一天,”他说。“这些都是手工制作的。通常,您已经达到50人一组冷却器在34度。这个过程是劳动密集型行业,你不能规模。当情人节或母亲节和体积增加5或10倍左右,你不能只是雇佣5或10倍的人迅速当你没有空间。劳工短缺问题,劳动力成本问题和可伸缩性问题。”

自动化的设计
霜看到一个新兴市场,不仅在北美。事实上,他的大多数调查来自西欧,因为劳动力成本较高,欧洲市场往往更乐于采用自动化技术。他指出精准农业的发展利基,我们检查了培养可持续农业机器人技术和人工智能初创公司和现有的公司正在适应协作,为农业机器人。

“我们属于这一类,因为我们处理的产品,非常敏感,不重,需要专门的触手,力的控制,和视觉系统使它工作,“霜说。”我们的技术有很多相似之处,试图处理方面的技术精致的花朵茎的形状和大小,然后选择,将它们放入特定的xyz坐标与合理的周期时间和低缺陷率。”

他开始怀疑自己。但是他们的研究和产品测试进展在过去的一年,他成为了一名信徒。他们决定开始一个通用机器人协作机器人因其相对易于使用和易于编程。他们有一个内置的生态系统兼容的硬件制造商和应用。他们也很容易移植。

当前FloraBot系统使用一个UR5 cobot Robotiq Hand-E爪。之前的测试进行了触手从Ubiros和柔软的机器人。弗罗斯特说爪系统一直是学习过程的重要组成部分。

“我们意识到没有什么现成的工作。绝对没有。我们必须想出自己的专有的手指。现在我们正在做我们自己的专有servo-electric爪。它会给我们的最终用户更大的灵活性。”

看看这个FloraBot早期迭代的系统在贸易展楼。

总承包和Travel-Ready
而专利仍悬而未决,FloraBot不会发布的照片不久的生产系统。他们目前正在试点测试在迈阿密的一家公司。他们计划在2020年1月开始航运单位正式发布后的消费电子展(CES)。

弗罗斯特说,系统可以组装AIFD-quality花卉安排每小时100 - 200单位,24/7,ROI在不到一年的时间。现在他们打算出售系统,但最终,他将搬到一个老城模型。这样花公司和种植者能够试一试没有进行资本投资。

FloraBot据说擅长小安排12立方英寸。但是当你进入大安排像打长茎玫瑰在花瓶里,它需要一种不同的爪。这就是FloraBot将不得不转向自己的专有的触手。

霜是预想交钥匙系统船舶在48。x 48。托盘,基本上一个机器人细胞能做特定的任务在一个生产线。例如,您可能需要创建一个安排6个细胞。一个机器人,削减的泡沫塑料容器,水合物的泡沫,一个选择/地方树叶,然后选择/一个地方花,袖子的安排,,另一个盒子里所说的。

“现在,我们可以看到,机器能做人类做花卉生意的75%,无论它是一个典型的花店或大众市场,“霜说。“这是真正的甜蜜点技术,大众市场,因为他们生产大量相同类型的(2000 - 3000年花束)每天的安排。总会有一个人想要定制的市场。但事实是大多数零售花店犯同样的安排好几个星期了。”

FloraBot公司接洽,把花束放在盒子里,运送到世界各地。有很多新的,创新的球员花业务。弗罗斯特说,大多数新暴发户是最容易接受的自动化。

“我们已经请求做夏威夷花花环,这是一个劳动密集型的过程。别人想要我们做出不同的动物覆盖着玫瑰,这是在许多国家很受欢迎。这也是非常劳动密集型的,因为你必须剪一点法国贵宾犬的泡沫模型,然后把600朵玫瑰。这通常需要4到8小时。有一定情况下,机器将接管的生产能力。

“你可能不知道,它是由一个机器人,你可能不在乎,“霜说。“如果顾客得到一个美丽的插花,12到24茎,调色板是美好的在他们的价格点,他们会很高兴。在一天结束的时候,它是为客户提供最大的价值。”

今年6月,FloraBot展出国际花卉栽培世博会(人生)在迈阿密,吹捧为北美最大的B2B的事件。霜吓了一跳的兴趣。

“每个人都在花展上,大的种植者和花束制造商,来到展位,问如何使用机器人来削减他们的工资。没有人问或关心技术,或是否工作。它刚到成本和投资回报率。首席财务官走过来。我从来没有如此多的C-suite-level人在节目进行认真的谈判。真正告诉我们我们在正确的道路。”

FloraBot最近击败一个路径到波士顿,在那里开设了一个新的办公室MassRobotics,之一主要的机器人集群。这将是有趣的,看看接下来会发生什么。

“五年后就没有人类制作花束,“霜说,“因为当你看到劳动节省50 - 75%的范围,只是没有经济意义了。”

从花蕾到电气连接器,cobots如雨后春笋般在行业广泛。

自主移动平台集成了一个标准的基础上阐明手臂充当协作生产助理随时随地需要。(礼貌史陶比尔北美)

手机生产助理
协作机器人也会在移动品种,包括移动机械手集成自主移动平台的基础上阐明的手臂。史陶比尔电气连接器依赖于HelMo移动机器人系统从史陶比尔机器人帮助补充生产高峰需求或在人类劳动力短缺由于疾病或其他不可预见的缺席。

一旦训练,HelMo可以处理几乎所有的手工工作的各种生产线在Allschwil连接器制造商的设施,瑞士。生产助理导航到自己的工作站,减慢或停止当人类同事走得太近,然后自动恢复运行时工作区是明确的保护。

一旦HelMo到达其工作站,cobot精确位置本身在十分之一毫米通过引用三个永久定向点的工作站。HelMo然后连接本身通过multi-coupling固定供应电力和压缩空气的套接字,然后开始转变。

移动cobot还配备一个自动改变系统的工具。总有一天它会使用连接器外壳和联系。第二天可能是其他阶段在装配过程中,在需要的地方。

集成在移动平台是一个标准的史陶比尔tx2 - 90 l机器人15公斤有效载荷和1200毫米。看HelMo自主移动机器人系统负载旋转表制造气动耦合,后来在镜头安全地浏览人类同事和其他设备在生产空间。

柔性生产助理监控环境有三个集成激光扫描仪。HelMo可以自动执行其任务或与人合作。

舰队的移动机器人运输在制品组件从一个制造业站到另一个,释放工人在工厂专注于高附加值的任务。(由欧姆龙自动化)

材料运输Cobots
在日本,移动机器人与人类的舰队。欧姆龙的FA传感器制造厂Ayabe想升级材料运输系统运输在制品与一个完全自动化的解决方案(在制品)组件在整个工厂。

Ayabe既是生产设施和一个研发中心。除了为客户生产欧姆龙技术,它也作为一个环境测试和优化新产品,包括欧姆龙LD移动机器人。远离繁琐的传送带,很难重新排列,工程团队选择了这种灵活的移动解决方案,机器人自主导航通过动态的环境。

每个LD移动机器人获取配置数据从企业经理,这有助于优化交通流量通过分享每个机器人的位置和轨迹与其他机器人在其附近。这使得每个移动机器人进行路径动态调整,以避免人,障碍和其他机器人的路径。

企业管理器允许运营商管理地图和从中央通信配置更新点。这些更新然后推到每个移动机器人舰队。企业管理器还提供了一个队列管理器接收工作请求呼叫按钮和自动化设备,移动机器人,然后分派工作。

Ayabe工厂,移动机器人携带产品容器之间的装配,最终检验和装运。由于移动机器人系统是与制造工程系统(MES),通过MES进行运输订单根据工作进展。看Ayabe移动机器人舰队的行动。

提高交通运输效率,每个LD移动机器人有两个电梯,一个在前面一个在后面,这使它可以携带材料两个目的地在一个旅行。

“我们能够自动化75%的材料运输任务使用这些移动机器人,“欧姆龙的助理经理Makoto Kasuya说。“人们用于批量移动容器,但现在机器人可以移动它们更频繁。因此,交货时间需要运输材料平均下降了80%。”

整个解决方案也可以减少未来投资所需的费用和精力,LD可以很容易地实现移动机器人在其他工厂不会导致新的设计成本。

利用其劳动力的高附加值的任务,而不是移动产品和材料将帮助日本的制造业解决日益严重的劳动力短缺危机随着人口持续快速下降。欧姆龙Kusatsu工厂的工人使用手动运输每天多达300个集装箱。现在LD移动舰队机器人做什么最好,使人们关注更多的创造性工作。

创造力仍然是人类的元素。我们需要灵感,创造力和远见,那种独特的花卉设计梦想,创新科技玩具,和添加新功能和价值的古老的汽车零部件。机器人使我们变得更好。

RIA成员出现在这篇文章:
ABB机器人
发那科美国公司
欧姆龙自动化
史陶比尔北美