2023-03-23 10:32:33 作者：宋均益
來自丹麥的優傲機器人(Universal-Robots,下簡稱UR機器人)和豐田汽車的合作關系源遠流長,作為全球性的合作伙伴,在豐田汽車全球各地的工廠和子公司都能看到UR協作機器人忙碌的身影。
【資料圖】
一、合作背景
圖源UR機器人官網
豐田汽車北海道工廠主要為豐田汽車生產變速器、車軸和其他零部件,“提高生產效率,降低系統成本”是豐田汽車的一個重要目標。該公司一直希望差速小齒輪(圓形齒輪)的裝載過程能夠自動化,這在過去一直是一個難題。
二、豐田汽車遇到的問題
將差速小齒輪送入加工機的過程中,操作人員會提起一根串有多個差速小齒輪的串桿,將其側放在傳送機上,在自身重量的作用下,工件會自動被送入機器中。在過去,每次工件形狀改變時,相對應的,傳送設備也都必須進行改造,并且串起來的工件重達2至3千克,給操作人員帶來了沉重的負擔,操作人員必須小心翼翼地工作,以免損壞工件。
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三、UR機器人提供的解決方案
豐田汽車北海道工廠工程部組長Junichi Isobe說:“基于‘提高生產效率,降低系統成本’的目標,我們在2021年首次引入UR協作機器人,目標是將生產節拍保持在規定的時間范圍內,并找到一種識別工件的方法。視覺相機的使用會使生產節拍超時,因為工件是亮黑色的,所以很難檢測。
因此,UR機器人設計了一種方案,利用UR機器人內置的力扭矩傳感器(F/T傳感器)來檢測夾爪觸碰工件時的反力。經過多次試驗,大獲成功,豐田汽車最終采用了該解決方案。
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零部件生產工程部的Syusaku Jin表示:“我們決定開發一個不含攝像頭的系統,這樣可以簡化系統配置。OnRobot RG2/RG6夾爪屬于UR+解決方案,能夠輕易地在UR協作機器人的示教器上進行編程,同時機器人內置F/T傳感器使用起來也非常便捷。
負責現場工作的零部件生產部組長Suguru Sakai也表示:“現在,如果我們想把工件朝相反方向放置,或者改變串桿的數量,只需要對機器人進行編程就可以了。機器人還會幫忙檢查工件的厚度,我覺得這點十分方便。"
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在過去,每條生產線對應一個物料進料器,但現在,UR協作機器人能通過一個機器人同時向兩條生產線供應物料。之前每次增加新的型號時對應都需要一個新的進料器,而現在只需修改機器人編程即可適應新型號,大大節省了投資成本。豐田汽車在機器人身上安裝了安全掃描儀作為安全措施,這樣一來,每當有人靠近時它就會減速,而如果有人撞到它則會停下來。隨著異常情況逐漸減少,利用率從92%提高到了98%。Syusaku Jin說道:“能夠以一種非常穩定的方式來操作生產線是一件令人高興的事情。”
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Jin繼續說道:“最困難的部分是布線工作。我沒有從事過這種布線工作,所以我認為這次的經歷在我們安裝下一個機器人時會非常有用。甚至還幫助我提高了為其他設備繪制電氣圖的能力,即使這些設備可能不是機器人。”
UR協作機器人還用于裝配線上。機器人被安裝在由人組成的流水線的傳送帶末端,負責將工件轉移到下一個傳送帶上。該系統的優點為,即使協作機器人出現故障,也能及時恢復人工勞動模式,不必停止產線。
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“當然,降低系統成本是“提高生產效率”的關鍵之一。然而,除此之外,參與各種項目能夠提升我們自身能力。我相信這是強化我們制造體系的一種方式。”Isobe表示。
最終,豐田汽車北海道工廠利用UR協作機器人成功地構建了自己的機器人系統,不僅降低了成本和空間,與舊系統相比,還將運行速率從92%提高到了98%。豐田汽車北海道工廠希望今后能在各種流程中引入UR協作機器人。如需了解更多,請移步到UR機器人官網www.universal-robots.cn 。
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