自动化锁螺丝的进化路 越疆协作机器人方案优势凸显

螺丝属机械根底零件,被誉为“工业之米”,大到航天飞机、汽车和机械设备,小到蓝牙耳机、桌椅板凳,我们都可以发现其身影。

螺丝这样一个小东西,分布在各类产品的毛细血管,不起眼却不可或缺。一两颗螺丝的不稳定,小则让电子设备分崩离析,大则曾影响过印度一艘航母的运转。

因此,在电子、家电、玩具、五金、汽车零部件等现代工业制品行业的生产流程中,锁螺丝一直被视作一项非常重要的工序。

在过去,广东电子信息制造业企业快速发展,形成超过7800家规模上电子信息制造业企业集群,他们是对锁螺丝工序感受最为深刻的一批人。招聘大量人工,就是为了弥补锁螺丝效率低下的问题。

如今,面对人力成本的逐年上涨,招工越来越难的趋势,企业主在锁螺丝这个工艺上进行了几次设备升级。

从传统手工到使用电批或风批工具,再到半自动锁螺丝机、XYZ锁附模组,甚至是出现时间并不长的机器人,聪明的企业总在寻找着更加低成本且高效的解决办法,升级自动化已经成为厂商效率提升和成本控制的突破口。

在对比尝试过许多传统解决方案后,越来越多的企业家表示,机器人已经成为一种锁螺丝的最优解。

▍锁螺丝的进化路

对于自动化锁螺丝,最初的需求是能够又快又好。螺纹纹理流畅,尺度均匀,没有缺损处,这是许多企业一开始对锁螺丝工艺的自动化升级要求。

因为对于依赖于人工进行锁螺丝的3C电子企业而言,首先要解决的是人工锁螺丝效率低、且难以保证产品一致性的问题,这使得自动化生产中XYZ锁附模组的应用曾一度流行。

但采取自动化设备的另一个问题出现了,许多企业的厂房并不大,单一的固定式自动化设备不符合企业对投资回报率的要求,而锁螺丝的工人五湖四海,简单培训即可上岗,有时候还有假期兼职的学生。

为了提高利润,产业集群中的工厂,必然偶尔还会进行换产代工。同时,熟练工人们对于一条产线上临时出现的玩具、电路板等多品种锁螺丝的情况,均能应对自如。

随着产品结构越来越复杂和多样化,一条产线往往就需要针对直径、长度、螺距、材料不同的多型号螺丝进行处理,XYZ锁螺丝因平台定制与设计加工周期长等问题,已无法适应日益柔性化、快速迭代的制造需求。

近5年时间,机器人以其多面手、柔性制造的特性逐渐成为锁附自动化解决方案执行机构的首选。

然而在传统工业机器人的使用中,新的问题出现了。传统3C和汽车行业原有产线密集,机器人可用空间小,生产线开放空间中企业主难免有占地面积大和工人安全的顾虑。

不会操作使用是这些3C企业面临的问题,就像一个好的工厂需要多个优秀的车间主任一样,工业机器人存在编程语言异常复杂、占用空间偏大以及安全性低等问题,需要工业机器人程序员和维护人员,这种专业难度依然阻碍了其在大部分企业锁附工艺的进一步发展和普及。

以3C生产中的无线耳机生产为例,在不大的厂房中,厂商每隔一到两年需要更换整条产线,由于XYZ模组保值率低且无法重复利用,最终造成大量自动化生产设备的闲置与淘汰。

为了面对锁螺丝挑战,机器人厂商不断升级改进产品,协作机器人的解决方案无疑让许多企业眼前一亮。

在协作机器人的基础上,近日,越疆团队宣布开发了无需编程、适配智能电批的协作机器人锁螺丝工艺包,将智能化机器人操作和智能锁附工艺完美结合。

在该工艺包的基础上,越疆协作机器人可精准锁附M1.0-M5.0螺丝,支持多角度、多姿态锁螺丝,满足了小批量定制模式下快速切换生产的需求。

智能化,高节拍,高精度,协作机器人锁螺丝优势凸显

据了解,目前越疆该锁附工艺方案已获得国内3C和新能源汽车头部企业的批量订单,成功应用于耳机充电仓、车灯、汽车发动机的各类锁附场景。

那么越疆的解决方案,到底具有哪些优势?是靠什么赢得了企业的青睐?

▍锁螺丝“关键指标”优势凸显

对于锁螺丝工艺而言,精确度、稳定性是许多企业挑选自动化产品的首要因素。

由于产品多品种小批量特征愈发明显,同时部分产品孔洞的深度,紧固件的制作需要严格符合标准,不然过粗或过细,孔隙不配,内径过大,都可能在安装和使用的时候发生松动或脱落造成产品问题。

越疆协作机器人以业界领先的振动抑制和全参标定等自主技术,实现了复杂姿态运行环境下的高速稳定运行和精准定位。

例如,在耳机充电仓M1.6细小螺丝锁附场景中,越疆机器人作业节拍小于2.5s,目标扭力1.0kgf.cm±5%,并通过了CE、NRTL、CR、ISO 13849、ISO/TS 15066等多项国内外认证,大幅提升了锁螺丝整体方案的可靠性。

其次,智能化和数据化也是越疆协作机器人锁螺丝方案独特的优势。

通过采用智能电批,该方案可直接对锁附的转速和扭力进行控制。

在此基础上,越疆还开放了多段式锁附工艺参数设置,用户可以根据不同螺丝及工况进行调节,将扭矩精度误差控制在较小范围以内。

此外,该方案更是配置了漏锁、浮高、滑牙等异常情况监控,在锁附过程中可以判断故障发生,防止缺陷品流入下一道工序。

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基于数据可视化技术,机器人系统将记录每一颗螺丝参数,对来料进行统计。

这意味着该方案实现了每一件产品可追溯,且生产数据可上传到外部MES系统的功能,产品上每一颗螺丝都有数据绑定,以便对生产的问题追溯处理。

此外,该方案工艺包支持接入PLC、MES系统、视觉等外设,可灵活扩展各种自动化、数字化能力,无缝切入工业4.0生产模式。

对于希望提高产品综合品质,优化供应链的企业而言,这一方案无疑具备极大诱惑力。

在智能制造领域,任何一种产品,都有相对应的锁螺丝设备,因而自动锁螺丝机的型号可谓不胜枚举。

因此,为了满足更广大集成商与终端企业的采购需求,越疆锁螺丝工艺包目前支持不同品牌锁螺丝生态配件,可扩展各类应用场景模板,能快速适配不同行业场景下的各种锁附装配任务。

不管是3C行业中的耳机、手机、平面、电脑、智能手表的螺丝锁附,还是家电行业冰箱、洗衣机、空调、风扇螺丝锁附,或者是车灯、仪表盘、座椅、天线等汽车零部件,马达、电机等五金产品的锁附任务,都可以通过越疆完整的协作生态平台,快速集成专机进行批量应用。

实现可复制应用批量化,在锁螺丝这件事情上,越疆生态效益已经开始凸显。

▍快速启动生产,下一步优化进行中

如今,好用,更快用上,这已经成为许多厂商选择协作机器人的一大原因。

对于越疆协作机器人锁螺丝工艺包而言,同样具有简单部署,能快速启动生产的优势,并在这种基础上,进行了更多符合企业述求的改进。

这一方面体现在越疆锁螺丝工艺包能快速适配锁螺丝电批系统、供料器、视觉、PLC等模块化单元,基于即插即用的生态组件和完整工艺包快速集成应用,使得越疆该解决方案可进一步降低企业自动化导入以及使用过程的整体成本。

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另一方面,越疆还注意到,传统工业机器人存在导入门槛高,脚本编程繁琐,调试时间长,且过度依赖高级编程人员等问题。

为此,在协作机器人拖动示教等基础功能上,越疆协作机器人锁附工艺包将螺丝锁附过程抽象成取螺丝、锁螺丝、结果数据显示和上传三个步骤。

企业只需每个步骤内设置对应参数与点位,无需编程即可一键生成程序,这大幅简化了调试流程。

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可以发现,在示教点位过程中,越疆的该工艺包采用“拖动示教粗定位 +工具微动精定位”的双重定位方法,充分发挥了协作机器人快速示教的特性。

用户只需拖拽机械臂到示教点,随后机器人启动姿态调整功能,快速调整到设定的锁附姿态;再通过工具方向微动实现锁附点位的精准定位,将示教与调试的整体效率提升80%。

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相比传统XYZ结构的螺丝机,越疆协作机器人锁螺丝方案无疑具有更大更灵活的工作空间,能适应更广泛的产品尺寸,满足从小型3C零部件到大型汽车零部件等锁螺丝场景需求。

灵活工作空间,360度全方位锁附,是越疆锁螺丝方案所具有的独特优势。

方案所采用的CR系列协作机器人,工作半径覆盖620-1700mm,更灵活的六自由度运动空间,可从正面、侧面、斜面等多角度打螺丝,以最佳姿势拧紧每一颗螺丝,满足各种复杂工件的螺丝锁附需求。

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同时,CR系列协作机器人具有更高的负载自重比,本体轻巧,纤细灵活,相比传统工业机器人更适用于侧装、倒装等不同的安装方式,满足狭小工作空间内角度刁钻的锁螺丝作业需求。

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不仅如此,安全性是很多企业重视的难题,实现人机协作最优配置一直是越疆努力的重要方向。

CR系列协作机械臂自带高灵敏度碰撞检测,支持5级碰撞力度调节,用户可以根据不同场景需求灵活设定。

协作机械臂在发生碰撞停机后,通过人工解锁可快速恢复生产,既充分保障了人的安全,又不影响生产效率。

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由于协作机器人无需安装护栏或者安全光栅,可以与人高效协作,在生产线上共享工作空间,间接为客户创造更高的灵活性和经营效益。

▍结语与未来

2022年,对于制造企业而言,正寻求用更小、更灵活的设计,更快更轻松地适应现有生产线。协作机器人凭助能够灵活部署,快速调整切换,并重新分配任务等优势,已经处在工业机器人复兴的风口浪尖。

如今,在物流、仓库或实验室等其他领域,对机器人的需求在不断增长。灵活便捷已经成为新一代机器人发展的明显趋势,通过更先进的传感器、更丰富数据,以及完整软件解决方案,机器人的性能得到大幅提升,并打开了更多的应用领域。未来,协作机器人企业通过在各类工艺上的优化创新,将继续提供与人类进行更大的合作和协作工作的可能性,也为更多制造企业打开了数字化、智能化升级的新思路。

来源:机器人大讲堂

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