（文章來源：中國機器人網(wǎng)）

近年來,協(xié)作機器人(cobots)開始引領(lǐng)機器人市場增長。根據(jù)BIS Research的研究數(shù)據(jù)顯示,到2021年,協(xié)作機器人的市場銷量將達到15萬臺,銷售額有望增至20億美元。一些產(chǎn)業(yè)開始將引入?yún)f(xié)作機器人作為尋求新的自動化未來的一種方式。

旨在與人類協(xié)同工作的協(xié)作機器人與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人有著明顯的對比，固定式的傳統(tǒng)工業(yè)機器人獨立工作的時候需要與人類保持距離。由于協(xié)作機器人固有的安全性,如力反饋和碰撞檢測的應用,人與協(xié)作機器人并肩合作的安全性將得以保證，而配備了傳感器以及限制力和功率的安全功能的協(xié)作機器人則使機器人與人之間的協(xié)作成為可能，從而縮短生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)率，降低失誤率，也使人類的工作變得更有效率，更有價值，卻也沒有替代人類?？梢哉f協(xié)作機器人脫穎而出的原因是它們能在原來全部由人工完成的工作領(lǐng)域中發(fā)揮作用。

制造業(yè)中，生產(chǎn)力是成功的關(guān)鍵。而生產(chǎn)率提高得越多，企業(yè)的利潤就越高，這是不變的準則。近些年來，越來越多的人選擇協(xié)作機器人。以下有7個原因為什么制造商應該考慮投資協(xié)作機器人。

1、協(xié)作機器人易于編程，一些新的協(xié)作機器人設(shè)計為用戶友好且易于編程，從而無需工程師來實施。有些甚至具有手動引導功能，協(xié)作機器人可以通過示例來學到東西，同時可以按照完成其編程任務所需的一系列動作來進行引導。

2、設(shè)置時間短，設(shè)置自動化所需的時間越長，初始投資就越昂貴。員工培訓、生產(chǎn)停產(chǎn)以及必須聘請外部服務提供商的高成本可能會使投資回報的時間延長。對于中小型公司來說，這些可能會帶來很大的問題。

協(xié)作機器人設(shè)計的時候就考慮到了這點，以及需要具有開箱即用的功能。預編程軟件使用戶可以自行安裝機器人，因此用戶可以在不到30分鐘的時間內(nèi)設(shè)置好。此外，協(xié)作機器人設(shè)置的時間短所帶來的靈活性提高了生產(chǎn)率和投資回報率。

3、協(xié)作機器人可用于不同的應用程序，協(xié)作機器人的主要賣點之一就是靈活性。為新任務編程協(xié)作機器人很簡單，并且不需要外部服務人員。這將多功能性引入到生產(chǎn)線中，并且可以很容易地將協(xié)作機器人設(shè)置為在同一天執(zhí)行一系列不同任務，或者為某些任務指定工作的日期。

協(xié)作機器人可以輕松地集成到敏捷系統(tǒng)中，因為它們使用戶可以快速響應設(shè)計更改并相應地重新設(shè)置協(xié)作機器人。當前市場上的協(xié)作機器人可以擔當許多角色，通常為服務角色和工業(yè)角色。服務型協(xié)作機器人用于在公共場所提供信息、運輸貨物或提供安全保護。工業(yè)型協(xié)作機器人則具有多種應用，包括但不限于拾取和放置、包裝和碼垛、組裝、機器維護、表面精加工以及質(zhì)量測試和檢查。

4、結(jié)果一致性，機器人永遠不會疲倦，因此和做同樣工作的人類做出來的結(jié)果相比，它們的結(jié)果更加一致和準確。這使得它們特別適合單調(diào)的任務，因為它們可以重復執(zhí)行簡單的動作而不會降低工作質(zhì)量。只要設(shè)置好，協(xié)作機器人就可以以相同的能力執(zhí)行相同的任務。

5、對員工的積極影響，制造業(yè)工人普遍擔心自己會被機器人所取代，畢竟它們具有更快速、更精確且永不疲倦的優(yōu)點。但是事實是這種情況發(fā)生的可能率太低了。尤其是在具有高混合量和小批量生產(chǎn)的公司中，因為通常來說，使用的傳統(tǒng)工業(yè)機器人都是高成本和低靈活性的。而這也就為現(xiàn)在所謂的第四次工業(yè)革命打開了大門。

信息技術(shù)用于智能制造，使人力和協(xié)作機器人可以協(xié)同合作，而無需減少人員規(guī)模。工人沒有被機器代替。而是通過使用協(xié)作機器人，工人可以省去重復的過程，并減少了他們的時間，因此可以處理更復雜的工作，從而改善了工人的日常體驗。協(xié)作機器人能支持人類員工工作，接管危險、骯臟和沉悶枯燥的任務，從而創(chuàng)建一個更安全，更愉快的工作區(qū)環(huán)境。

6、提高生產(chǎn)力并優(yōu)化流程，協(xié)作機器人在接管人類員工的過程中，員工難以在長時間內(nèi)集中精力或?qū)⑿阅鼙３衷谝恢滤?，而機器人的精度將故障和產(chǎn)品缺陷的可能性降低到幾乎為零?？焖俑膮f(xié)作機器人要執(zhí)行的任務，這有助于工人優(yōu)化生產(chǎn)線并削減成本，同時保持高標準的產(chǎn)品質(zhì)量。

7、快速的投資回收期，協(xié)作機器人的成本低于工業(yè)機器人，而使用哪種應用程序以及使用時間長短，這也決定了協(xié)作機器人可以在短短200-300天內(nèi)收回投資成本。優(yōu)傲機器人公司(Universal Robots)是協(xié)作機器人的領(lǐng)導廠商之一,該公司近期發(fā)布的一份白皮書，列舉了協(xié)作機器人最常見的應用場景。

對工人來說,手動拾取和放置應是當今重復性最高的任務之一了?？菰锓ξ兜牟僮骱苋菀讓е鹿と顺鲥e,而高度重復的肢體動作也容易導致身體的勞累和損傷。從拾取和放置任務開始應用協(xié)作型機器人對于減少工人的重復勞動是一個很好的開始。拾取和放置任務是指將工件拾取并放置在另一地點。實際生產(chǎn)中可以利用這項操作從托盤或傳送帶上拾取物品,用于包裝或分揀。從傳送帶上拾取還需要先進的視覺系統(tǒng)支持。拾放類的協(xié)作機器人需要一個末端執(zhí)行器來抓取物體,可以是夾具或真空吸盤裝置

設(shè)備看護需要工人在數(shù)控機床、注塑機或其他類似設(shè)備前長時間站立,以時刻注意機器的運行需求,比如更換刀具或補充原料。這一過程對于操作員來說,耗時漫長、無比乏味。這種情況下,使用協(xié)作機器人不僅讓員工解放了出來,而且一臺協(xié)作機器人可以維護多臺機器,提高了生產(chǎn)率?？醋o類的協(xié)作機器人要求具有針對特定設(shè)備的I/O對接硬件。這些硬件提示機器人何時進入下一周期的生產(chǎn)或何時需要補充原料。

產(chǎn)品的包裝和碼垛屬于拾取和放置類別里的一個子類。產(chǎn)品離開工廠車間之前需要為運輸進行適當準備,包括收縮包裝、箱體裝配和裝載、箱體整理、放置托盤準備發(fā)運。這種類型的工作重復率高,且包含一些小型負載,十分適合用協(xié)作機器人取代人工作業(yè)?？焖俚漠a(chǎn)品更換是高低生產(chǎn)量混合的批量生產(chǎn)型企業(yè)的業(yè)務關(guān)鍵所在。這項應用要求利用傳送帶跟蹤,以同步機器人和傳送帶的運動。對于外形不一致的產(chǎn)品,應用時還需要結(jié)合視覺系統(tǒng)。

加工作業(yè)是指任何需要利用工具操作工件的作業(yè)過程。協(xié)作機器人常用于膠合處理、分配和焊接過程。這其中的每種加工任務都要求使用工具重復完成固定路徑。這些任務如果使用新員工需要投入大量時間進行訓練,才能達到成品要求。而使用協(xié)作機器人后,可以通過在一臺機器人上完成編程后復制給其他機器人。協(xié)作機器人同時還解決了工人完成的精度和重復操作的問題。傳統(tǒng)的焊接機器人系統(tǒng),通常需要操作人員具有非常專業(yè)的機器人編程和焊接知識。

人工進行的精加工作業(yè)必須使用手動工具而且作業(yè)過程通常很費勁。工具所產(chǎn)生的震動也可能導致操作人員受傷。協(xié)作機器人可以提供精加工所需的力度、重復性和精確度。機器人可以完成的精加工類型包括拋光、研磨、去毛刺。機器人可以通過手動示教或計算機編程的方法教授機器人完成相應動作。協(xié)作機器人所具有的力控制系統(tǒng)使機器人更加耐用。通過末端執(zhí)行器或內(nèi)置的力傳感裝置,可以實現(xiàn)對不同尺寸零件的精加工。

最后,協(xié)作機器人還可以對零件進行質(zhì)量檢測。這一過程通常包含對成品零件的全面檢測、對精密加工件拍攝高分辨率圖片檢測、零件與CAD模型的對比確認。固定多個高分辨率攝像頭在協(xié)作機器人上可以將質(zhì)量檢測過程進行自動化,快速獲得檢測結(jié)果。使用協(xié)作機器人進行檢測可獲得高質(zhì)量的檢測,更加準確的生產(chǎn)批次。完成檢測需要安裝具有高分辨率攝像頭的末端執(zhí)行器、視覺系統(tǒng)和軟件。
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