汽车机器人如何为现代自动化铺平道路
随着公司寻求优化操作的方式,自动化需求继续升级 - 此时只有一小部分工厂工作是自动化的。工厂自动化已经走了很长的路 - 下一个地方?
发布时间:2021年10月24日
封面故事
由莉莉Ristau
像大多数重型机械一样,自他们的初始概念以来,工业机器人武器已经走了很长的路。我们如此习惯于看到现代工厂地板,具有时尚的机器人武器,轻松地表现出各种任务,很难相信第一个工业机器人手臂,固定,重量为1.6吨,只有12千克的有效载荷。自动化的演变大约70年前开始,但是固定的各个方面,以及它在汽车行业的根源,在今天的机器人武器中仍然普遍存在。
自动化的诞生
这个故事从Joseph Engelberger和G.C开始开始。Devol,Jr.,谁从想法带来了完全实现的产品。一旦通用电机在1959年看到了原型,他们决定在他们的工厂安装固有化,这完全改变了汽车行业向前发展。在将机器人的轴增加到五到六到六个增加后,加倍有效载荷,固定内核成为全球击中。
“这是正确的应用程序,”川崎机器人(美国),Inc。机器人工程高级总监Samir Patel说。“控制和液压等技术正在开发出来,所以当初期的60年代击中时,Devol和Engelberger一起结合在一起并开发了液压机器人。”
川崎飞机行业看到了自动化的潜力,并有一个未来开发自己的工业机器人。在中世纪日本,汽车行业的劳动力短缺和日益增长的需求创造了自动化可以解决的生产差距。当宣传寻求日本伴侣时,川崎难以填补那个地方 - 而且他们做到了。1968年,他们开始制造川崎为日本市场,从而扩大机器人的范围。
汽车试验场
Unimate最初安装在汽车生产线上是为了提高产品质量,并减轻生产线工人繁重、危险的点焊工作。一辆汽车需要人类工人使用重型点焊枪进行数百个精确的点焊;这是一项具有人体工程学挑战性和危险的任务,很难做到精确。对于汽车制造商来说,机器人自动化是一种双赢。
“汽车工业中使用的批量生产系统在20世纪60年代允许汽车制造商以低成本有效地生产优质的汽车,”Kawasaki Robotics(USA),Inc.的总裁Kazuhiro Saito表示。“汽车行业的工人正在进行单调的辛勤工作,并迫切需要汽车制造商来释放这些类型的任务。”
在看到自动化在汽车行业的成功之后,不久其他行业就想看看机器人如何改善他们的商业模式。现在,机器人可以在许多制造过程中被发现,从电子工业中精密的印刷电路板处理到建造预制房屋。
“公司看到机器人再次反复做同样的任务,并制作一个优质产品,为任何批量生产或应用程序带来了将其使用它的机会,”Patel表示。
在多年来,汽车机器人的关键特性已成为任何行业中使用的机器人的基准,例如高速,小的脚印和编程灵活性 - 但最重要的是可靠性之一,Patel指出。Kawasaki在汽车的强劲体验教授他们的意外停机时间可能会对底线产生负面影响,这就是为什么他们进行额外的测试,以确保他们的机器人是真实的世界准备。
Patel说:“汽车生产线哪怕停工一分钟,就会造成数千美元的利润损失。”“在向任何客户出售之前,川崎机器人都要经过数千次彻底的测试。”
Tecnology推进自动化
主要的技术进步使机器人成为你今天看到的光滑的工作机器。电子技术的不断改进带来了更高的处理能力、存储容量和存储类型。有限元分析工具的改进使得更轻的机械臂能够在携带相同载荷的情况下运行得更快,交流伺服电机的发明提高了功率密度。
“手臂越来越脆弱,虽然有效载荷更高......”Saito说。“控制软件的演变使得可以快速和平稳地控制纤薄和轻质的臂,这也有助于减少机器人臂的重量。机器人控制器也在演变并变得更小。Kawasaki最新的F系列控制器是关于鞋盒的尺寸。“
自20世纪60年代以来,技术突飞猛进,但机器人手臂的基本元素却一直保持不变——而且很可能会一直保持不变。
Patel说:“运动学的公式和推导很早以前就发展得很好。”“它们很早就被用于现代工业机器人,现在仍在使用。当然,随着计算能力的提高,也出现了考虑到手臂动力学的改进算法,从而改善了机器人的路径规划和性能。”
期待
毫无疑问,由于我们所知,自动化自动化,因为第一件机被引入汽车线条以来,自今天已经发达了显而易见。技术的进步,编程和力学使机器人高效的机器可以简化任何行业的操作 - 不仅仅是汽车。下一个是什么?
Patel表示,在今天的美国市场,供应链行业的处境似乎与20世纪60年代日本汽车市场的处境相似。在2019冠状病毒病大流行之后,显著的增长、高需求和劳动力短缺使得自动化成为这类企业合乎逻辑的下一步。除此之外,人工智能和机器学习的进步使得复杂的仓储应用程序,如混合包装码垛、SKU分类和打包成为可能。
我们可以期待未来在更多的行业中有更多的机器人,减轻更多的员工从事枯燥、肮脏和危险的工作。
“对自动化的需求将来将在未来继续增加,”Saito说。“尽管自动化设备和工业机器人在行业中越来越多地,但只有一小部分所有工作都是自动化的。只要希望能够优化运营和减轻单调工作的员工的公司,自动化将继续增加。机器人正在不断发展,他们的应用范围正在扩大,我们现在能够满足许多行业的期望。“
Lilly Ristau是Kawasaki Robotics(美国),Inc。的高级内容营销专家Lilly.Ristau@kri-us.com。