
高市场动态、全球化带来的竞争加剧,以及人口发展和技术工人日益短缺,这些都给德国生产公司带来了重大障碍。这些变化尤其会影响作为价值链中最后一环的装配过程。
应对这种变化的一种方法是使用所谓的人机协作 (HRC)。然而,由于 HRC 系统的规划复杂性,其在资金和人员方面的成本仍然很高。需要一种简单而灵活的方法,使来自许多行业的公司具有各种各样的应用边界条件(产品复杂性、差异、数量等)来建立和引入合作伙伴。ive assembly workstations.
Research Project SafeMate
在 SafeMate 研究项目中,由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 在“生产、服务和创新的创新”项目中资助Work of Tomorrow”计划、策略和概念是为协作装配工作场所的引入和设计而开发的。重点是安全和可接受的工作场所,员工可以从中获得高收益。除了 Lenze、Lufthansa Sky Chefs、Miele 和 Sennheiser 等知名德国公司外,总部位于代特莫尔德的魏德米勒公司也参与了该研究项目。
魏德米勒集团是一家全球性公司,专门从事电气连接技术和电子领域。 Weidmülle 与客户一起塑造数字化转型——为智能工业连接和工业物联网提供产品、解决方案和服务。
Weidmülle 凭借其产品r 主要活跃于机械工程、加工工业、发电和可再生能源、运输技术、建筑基础设施和设备制造领域。该公司长期参与工业 4.0 主题。并且,除了 SafeMate 之外,还参与了其他研究合作。
当一切都由手工完成
直到最近,魏德米勒的机电组件装配过程完全由手工完成由装配工作站的员工完成。
作为 Safe-Mate 的一部分,由魏德米勒工艺工程师 Tobias Stuke 领导的团队进行的潜在分析旨在确定人和机器执行的各个任务,以及从而创造一个任务最优分工。除其他外,人们发现机器人非常擅长执行放置过程中单调、重复和耗电量大的任务而不会感到疲劳。他们可以做到
但如果没有人类,这是无法做到的:人类具有特殊技能,例如,可以从一堆或盒子中抓取和移除不同尺寸的小零件。他们可以更好地识别和分类它们。在正确喂料和后续检查过程方面,人类也优于机器人同事。
基于这些发现,之前的手动装配过程在最初的 SafeMate 试点应用程序中通过使用人类实现了部分自动化-机器人协作(HRC)。其结果是一个混合装配工作场所,其中人类和机器人并行工作。单调、耗力大的任务由机器人完成,而对认知要求高的任务则由人完成。
人机协作
在协作机器人中,人和机器人可以在一个工作场所携手合作。由于灵敏的控制技术,机器人可以在没有防护的情况下与人紧密合作栅栏。该应用程序需要验证以确保危害已充分减少。这可以作为由 TÜV、专业协会、外部服务提供商或集成商独立执行的力和压力测量的一部分来完成。也可以通过这种方式验证夹具等臂端工具。
对于新的混合工作场所,用于组装机电部件,例如丹麦机器人制造商 Universal Robots 的协作机器人(UR) 现已被安置在员工身边,与他们并肩工作。首先,同事组装连接器元件。然后协作机器人压入电接触元件,连接连接器外壳并拧紧连接触点。协作机器人的使用提高了整个混合工作站的生产率,从而减少了装配过程中的中间步骤或等待时间。这种部分自动化的重点是减轻e 机器操作员耗时且单调的中间步骤,并实现人与机器人之间的平衡分工。
配备 Zimmer HRC Gripper 的协作机器人
除了选择除了合适的机器人,还需要合适的夹具作为工作站设计的一部分。这是因为抓取技术是每个机器人应用的基本组成部分。总部位于德国莱瑙的夹具专家 Zimmer Group 的 HRC-02 夹具被发现的速度相对较快。 Zimmer Group 目前拥有世界上最大的 HRC 夹持器产品组合。选定的夹具是安全的,并且与选定的 UR 机器人完美协调。
专为 MRK 使用而设计的 HRC-02 全电动伺服夹具没有锋利的边缘,其构造方式如下:四周呈圆形,几乎不可能发生意外缠绕。此外,HRC-02具有灵活可调的行程和夹持力,使其能够夹持比传统夹具灵敏得多。
这些功能与经过行业验证的设计相结合,为该项目提供了最大的安全性。 Zimmer 集团的所有 HRC 夹持器均符合 ISO/TS 15066(HRC 标准)保护原则的高要求,并通过 BG/DGUV 认证。
轻松编程
在魏德米勒的 SafeMate 项目的另一个重点是能够在新的混合工作场所高效灵活地使用 UR 协作机器人。因此,机器人的易操作性也受到关注。
协作机器人的易操作性令人信服,尤其是与 HRC-02 夹持器结合使用时。毕竟,Zimmer Group 的所有抓手都能与 UR 轻型机器人完美配合并非巧合——作为 UR+ 合作伙伴,Zimmer Group 目前在 UR+ 网站上展示了最大的 UR 兼容抓手产品组合。
在哪里以前复杂的编程工作和复杂的编程技巧是需要,Universal Robots 的协作机器人及其 Zimmer 夹持器非常易于操作。它直接通过机器人控制面板进行控制或编程,该面板设计直观,堪比智能手机应用程序。
提高生产力和满意度
协作式机器人在魏德米勒机械设备中的试点使用工程部门在效率和灵活性方面开辟了新的可能性。
由于这种新的混合分工以及智能机器人及其夹具的简单操作性和易于安装,电子制造商现在可以满足日益增长的需求技术工人短缺和全球竞争更加激烈。除了生产力的提高之外,还有重要的非金钱方面的成功,例如符合人体工程学的工作场所优化和员工的一般工作缓解。
例如,按压接触元件等力密集型任务(“锁定”)和单调的任务ld 交给机器人。这种高水平的员工接受度也是通过参与式实施过程实现的。这意味着员工从一开始就参与了他们工作场所的变革过程。
“Zimmer Group 的夹具的一个特定选择标准是,除了其技术特性外,夹具已经具有对 HRC 系统的安全性进行了测试和认证,这意味着我们的抓取技术项目已经处于‘安全的一边’——真正意义上的——”Stuke 说。
特别是对公司而言,重要的是其员工从协作工作中受益。带有夹具的协作机器人旨在提供缓解。