机器人和自动化是确保在国际上取得持久成功的关键技术之一。得益于Cobots（协作机器人）与人类的直接互动，制造企业在市场上更具有竞争优势。在EMO Hannover，观众将发现无数以提高生产力为目的的自动化解决方案和协作机器人。

自动化和数字化技术可用于提高制造流程的效率，其中特别令人感兴趣的是协作机器人。这些协作式工业机器人与人类一起工作——不需要特殊的防护措施，如围栏或划定区域。在哪些流程中已经使用了协作机器人？如何避免碰撞和任何由此造成的伤害风险？机器人制造商、自动化解决方案各种外围组件的供应商以及安全和科研专家将简要介绍当前的情况，并对未来的发展趋势做出预测。

让工作生活更轻松——更符合人体工程学

“在智能生产中，人类是不可或缺的，”位于奥斯菲尔德的Pilz GmbH & Co. KG公司机器人安全经理Jochen Vetter表示。“机器人可以进行体力要求高或重复性的活动，让人类可以处理更复杂的任务。因此，自动化也可以对人口变化做出反应。”针对人机协作（HRC）技术，需要采取各种不同的验证方法。例如，必须进行测量，确定任何可能发生的碰撞所涉及的安全风险。Pilz为此自行开发了相关方法。利用一个系统对作用于人体的力进行测量，并将其与ISO/TS 15066中规定的协作机器人作用力限值做比较。

一位机器人安全专家介绍说：“当前面临的挑战在于如何消除人类和机器工作区域之间的任何界限。除了机器人带来的危险，还必须考虑人类的活动。”“人类和机器人的速度并不总是可以预测的，人类的反应或其他人的突然到来也是如此。然而，无论如何，碰撞都不应该造成伤害。”要预防碰撞伤害，需要在机器人的体内内置更为可靠的控制系统和智能动态传感器。此外，根据规范原则制定可靠的安全标准也很重要。

“人类与机器人的互动将‘有序’地开展，例如在语言和手势方面，”Vetter信心满满地说。“这将使HRC在各种生产操作中达到全新的质量水准。此外，通过OPC UA或工业4.0 RAMI标准，HRC 解决方案未来可实现与工厂控制系统的连接。潜在的应用领域不在于大规模的生产，而在于中小规模生产。HRC在某些情况下意义重大，比如在维护工作中，从人体工程学的角度来看，员工可以从繁重的体力劳动中解脱出来。”

凭借安全智能技术抓取高达8千克的工件

“到目前为止，ISO/TS 15066规定的生物力学限值限制了协作机器人在处理小零件方面的使用，例如电子行业的装配应用，外壳、车削和铣削零件的拾取和放置等，” Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar研发部总经理兼首席创新官Markus Glück教授说。“但是，我公司研发的EGL-C长冲程抓手可用于操作新尺寸的部件。这是第一次可以以形状配合的夹持方式处理高达8千克的工件，在包括机床或组装在内的多个领域开启了巨大的潜力。”Co-act（协作执行器）EGL-C采用了综合性安全智能技术（专利申请中），在协作应用中已成功实现了高达450 N的夹持力。这一数字大约是从前水平的三倍，代表着世界第一，届时将在EMO展出。“HRC将从根本上改变工作世界，”Glück教授预测说，“当前的工作重点是改善人体工程学、创造更灵活的工作流程、提升效率和优化流程。借助智能抓手系统，未来将可以处理更大重量的部件。此外，通过24V技术可以将HRC部署在移动平台上，获得更为重大的成果。组装作业中采用轻量化机器人加以协助也具有很大的潜力。”

机床装料新纪元

位于拜罗伊特的Stäubli Robotics公司的部门经理Peter Pühringer表示：“协作和移动机器人系统为机床自动化提供了新的可能性。自动化首次突破其自身的严格限制，通过创新的机器人解决方案实现了前所未有的灵活性和生产力水平。”为了最大限度地发挥这种灵活性，Stäubli设计了新的六轴TX2系列通用机器人。新版本的机器人可以直接与人类合作。也可以将其作为移动和协作机器人系统使用。“这预示着机床装料新纪元的到来，”Pühringer确信地说。这些机器人可以独立工作，也可以直接与机床操作人员合作。移动版机器人可以轻松地将不同的机床连接在一起，并在工业4.0环境中处理完整的工作流程。“由于具备了这种令人难以置信的灵活性，我们可以创建全新的数字化联网生产流程，” Pühringer接着说，“为此，生产率能够得到显著提升，创新型企业也能够获得前所未有的竞争优势。在EMO Hannover，我们将向大众展示这些解决方案。”

传感器有助于避免可能发生的碰撞

“目前，合作机器人常用于简单的处理过程，如装料机。虽然通常不设安全围栏，但合作机器人具备额外的安全功能，并且通常不会用于直接的人机协作，”慕尼黑工业大学iwb（机床和工业管理研究所）工业管理和装配技术主任Gunther Reinhart教授说。“目前工作的重点是HRC规划支持、安全性以及指导机器人。进行安全相关创新的目的是通过使用不同类型的传感器（如电容式或超声波传感器）或摄像机提前检测可能发生的碰撞。”很多企业仍然不确定应当如何遵守现行的相关标准。“尤其重要的是应当了解如何诠释ISO/TS15066中规定的数值，”Reinhart说，“一旦明确了职业安全的法律问题，协作机器人将很可能投入装配作业。Reinhart继续说：“放眼未来，协作机器人的其他主要潜在应用包括人体工程学辅助。为此，首先必须有更多能够处理更高有效载荷的HRC机器人。机床和工业管理研究所将在EMO 展上为参观者提供更多相关信息。”

如需了解更多展会信息，请登录官网：m.edoocato.com，或关注微信号：汉诺威米兰展览出展部。

上一条：“工业化转型驱动者”—— 2019汉诺威工业博览会展后报告
下一条：网络化生产新维度亮相EMO Hannover，umati将如何实现机器数据的可用性？