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促进智能制造发展 ABB机器人实现虚实整合多元应用

供稿:中国工控网 2016/9/6 11:52:03

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今年中国台湾台北国际自动化工业大展以“智能制造”做为展会重点,工业机器人指标性大厂云集、盛况空前,而制造业转型智能制造显然已是大势所趋。参展厂商之一的工业机器人大厂 ABB,也于现场展示多款最新工业机器人应用,更率同业之先,在虚拟现实(VR)环境中操作实体机器人进行喷漆作业,另提供自动化解决方案及“物联网+”技术,协助制造业提高生产效率,推动智能制造发展。

机器人结合 VR、力回馈控制,颠覆传统加工工艺

ABB 在今年 6 月 COMPUTEX 展中,首度将自家工业机器人软硬件技术整合 VR 系统,展现虚拟工厂运作场景,这次 ABB 则是运用 VR 直接控制实体机器人,替人员完成工件喷涂作业。现场显示画面呈现虚拟环境里的模拟样貌,而透过 HTC VIVE 头戴式 VR 显示器,就会进一步看见虚拟立体场景,搭配控制器便可操作模拟喷枪,接着在预设范围内模拟喷漆动作。当实体机器人接收到指令后,就会将喷涂路径精确再现。

借由 VR 操控实体机器人喷漆,能将操作人员的手部动作与角度,立即转成工业机器人的运动控制路径,如同直接将喷漆工艺“传授”给机器人,不仅能将数小时编程时间缩至短短几分钟,还能精确重现操作人员的喷涂手法,就连轻摆手腕这种难以程序表达的动作也能轻松达成。

▲ 透过 HTC VIVE 显示器及控制器,即可在红框范围内模拟喷漆动作

以虚拟现实操控实体机器人的方式,能协助作业人员执行困难度或危险性较高的任务,另外还可离线编程,调整好喷漆最佳路径后,即可现场制作样品。ABB 工业机器人资深业务经理邹人杰表示,过去在制作工件样品时失败机率高,重新回收的工时长又耗费成本,现在不但能省下周期时间(cycle time),还可降低报废率及成本,而这也是 VR 结合现场制造的全球首例。

▲ 机器手臂精确重现操作人员的喷涂路径与手法

▲ 编程时间可缩短至数分钟

ABB 也看好中国台湾地区铸件研磨及抛光需求,将自家六轴机器手臂整合力回馈控制器(Force Control),为精密工件进行研磨抛光、修边等加工。机器手臂会按照所设定的力(牛顿)、扭矩、转动量等运作,适用于各种材质,也适合曲面或外型复杂的铸件加工使用。

▲ ABB 机器手臂整合力回馈控制,为工件抛光研磨

▲ 适用于各种材质或复杂外型的铸件使用

以手部动作感测操控,YuMi 现场进行包装作业

至于推出以来备受业界关注的 ABB 人机协作双臂机器人 YuMi,这次再度结合手部动作感测(leap motion sensor)技术,夹取糖果并放入包装盒中,接着再将包装盒盖摺好后盖上完成,动作相当灵活流畅。

透过 ABB 手部动作感测技术,能将操作人员的手部动作转成运动控制路径。操作人员只要在红外线感测器的感应范围内,将手移动、张开或握拳,就能隔空操控 YuMi 机器手臂夹取物件,将编程化繁为简。

▲ 人机协作机器人 YuMi 结合手部动作感测技术

▲ YuMi 包装糖果过程十分流畅

目前 YuMi 包装应用已有海外食品业、消费性电子客户采用;另外,YuMi 也已实际导入工厂产线应用,包括 ABB Elektro-Praga 捷克工厂插座组装线、德国马牌(Continental)零件组装、Sony 英国技术中心电路板组装等。

“物联网+”技术监控机器人状态,预先发现及解决问题

此外,ABB 最新推出的互联服务(Connected Service)为“物联网+”解决方案,能远端即时监控机器设备的运作状态与性能,并加以分析,针对可能造成停机的事件,立即向客户提出警示,并提供保养维修或设备换新服务,如此便能预先避免设备故障、降低事故发生率,同时提高问题解决速度。

ABB 互联服务又以车厂较为偏好使用,原因是车厂使用大量机器手臂,一旦侦测到机器手臂某轴马达耗损,就会立即更换,以免影响产线运作及产能。目前 ABB 互联服务客户以汽车产业为主,也有电子业客户开始关注。

今年 ABB 在展中以“人机协作、物联网+、智能制造”为主轴,展示最新工业机器人应用,以及智能制造解决方案。邹人杰表示,ABB 的优势在于提供易于使用的工业 4.0 产品,而透过现场展示减速机与感应马达,也展现 ABB 自行制造机器人构造核心的实力。

审核编辑(王静)
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新闻来源: 杨 安琪

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