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近期，上海市經濟和信息化委員會公布了第一批《上海市智能機器人標桿企業與應用場景推薦目錄》入選名單，向全社會推廣智能機器人應用范例。節卡機器人在3C電子行業精密涂膠、汽車行業銷軸加工、智慧餐飲行業輔助配餐的典型應用成功入選。 節卡機器人6大產品系列，均具有良好的通用性與柔性，可應用于打磨、拋光、裝配、擰緊、上下料等工藝，滿足全球汽車產業鏈、3C電子、半導體、精密制造、新能源等工業領域，新消費、新零售等商業領域，以及高校培訓等教育領域需求。 本次入選的三大代表性應用解決了哪些行業痛點難題，取得了什么樣的應用成效？ 3C電子行業精密涂膠的力控協作機器人 以藍牙耳機裝配為例，JAKA搭建了具有編程簡單、路徑自調節、加工速度平穩、支持周期涂膠與批量修改等特點的節卡機器人涂膠工作站，實現自動涂膠。 1、藍牙耳機涂膠需求痛點 藍牙耳機形狀各異、結構緊湊，內部集成音頻、驅動、麥克風、藍牙、運動傳感器、電池等多個模塊。涂膠時，有如下痛點： 1）路徑復雜，多不規則弧線。如常見的盒裝耳機，底部外徑約為5-7mm，內徑不足4 mm。同時，耳機內部零件精密多樣，導致路徑復雜。 2）精密涂膠工藝，難以實施。比如在耳機底部縫隙填充時，需在一個坡面頂端背后0.25mm 寬的弧形縫隙內均勻填充膠水且不允許溢膠。 3）涂膠工藝一致性要求嚴格。膠量的一致性直接影響涂膠效果，上述底部縫隙填充，需要在每個均勻不一的縫隙內準確填充1.68mg 膠水，故對涂膠精度、速度、穩定性均提出了極高要求。 4）膠水種類多，需兼容多工藝。廠商會使用各類膠水，自動涂膠工作站需要兼容更多的膠水類型和工藝場景。 2、“人工+專機”傳統生產模式痛點 1）人工成本高，質量難以保證。工人長時間工作，易產生疲勞，人工方式容易涂膠不均勻，導致生產效率低、質量下降。 2）經驗要求高，標準化程度低。涂膠作業考驗工人經驗，難以復制給新員工，難以實施標準化。 3）涂膠姿態變化大，需人工干預。雖然目前涂膠機可實現0.01mm涂膠精度，但是受限于機械結構，涂膠范圍僅在10mm之內。同時，涂膠機以三軸居多，難以應對需要大姿態變化的耳機復雜腔體涂膠。 3、解決方案 節卡機器人涂膠工作站采用“力傳感+機器人+專機”架構，實現對藍牙耳機復雜腔體的涂膠和擦膠處理。 涂膠時，節卡小助系列協作機器人力控s版根據采集的力傳感器數據，結合先進的力控算法、軌跡規劃，實時調整涂膠路徑，實現精密的運動控制，避免涂膠抖動和自動移位，保證專機的涂膠質量。 同理，擦膠時，協作機器人也會自感知擦膠力度，解決涂膠、 擦膠效率和質量難以同時兼顧這一難題。 以涂膠為例，工藝流程如下： 1）在開發的機器人應用工藝包中，設置相關參數，如耳機型號、膠水型號、涂膠機型號、力控軸號與力矩大小、力控模式等。 2）機器人利用夾爪夾取工作臺上待加工的耳機，并移動至涂膠位置。 3）機器人根據工藝具體要求，實時控制涂膠機的開閉與出膠量。 4）機器人讓耳機按照預設軌跡運動。同時，機器人實時獲取力控傳感器的數據，并計算出涂膠位置受力變化，使末端保持恒力。 5）根據受力變化實時調整運動速度與軌跡，保證涂膠均勻穩定。 6）完成涂膠后，機器人關閉涂膠機，并將耳機放入下一工位。 4、應用成效 目前，節卡機器人涂膠工作站已在國內知名高端藍牙耳機生產商工廠投入使用，有效提升生產效率、良品率和產品一致性，推動3C電子行業智能自動化發展。 汽車行業銷軸加工的協作機器人 汽車銷軸加工長期依賴人工完成，存在生產效率低、工藝水平不統一、工作環境惡劣等問題。節卡機器人全自動銷軸加工工作站，無需人員值守干預，即可完成汽車銷軸等零部件的研磨與加工，助力汽車行業實現產線智能化、自動化升級。 1、傳統銷軸加工痛點 1）種類繁多、結構復雜。銷軸種類繁多（規格達數百種）、環境復雜（粉塵、油污、高溫等）、姿態各異（隨意堆疊、貼邊/貼角擺放）。 2）環境固定，通道狹窄。銷軸加工需利用數控機床，而機床間的通道一般為1.0m-1.5m，僅能讓手推車通過，難以實施自動化改造。 3）現場改造調試時間長。傳統流水線的自動化改造方案，對于擁有成百上千臺機床的車間來說，調試周期過長，影響正常生產。 2、機器人應用難點 1）定位精度、生產節拍要求高。機器人長時間工作，精度不能發生明顯衰變，節拍需保持穩定。 2）無法避免加工時的切削堆積。加工過程中，切削液等會影響機床卡盤夾放銷軸。 3）機器人與設備間難以實時通信。為保證工作站有條不紊工作，機器人需要與機床進行數據交互。但是，機器人與機床屬于異構系統，數據通信標準往往不統一，導致交互困難，需要額外搭建交互機制。 3、解決方案 節卡機器人全自動銷軸加工工作站采用“節卡小助系列協作機器人+數控機床”架構，自主完成銷軸毛坯上料、銷軸裝夾、機床加工、定位檢測、下料等工作。雙工位設計可實現1臺機器人管理2臺數控機床，性能穩定、自動化程度高。 主要優勢特點： 1）緊湊化機器人本體設計。節卡機器人本體將電機、驅動與控制、減速機、雙編碼器等部件集成至機器人內部，實現機器人小型化，可在狹小空間中進行安裝。 2）機器人高精度運動控制技術。采用高精度編碼器，實時獲取機器人運動位置。同時，采用基于速度優化和前饋補償相結合的運動控制算法，使節卡機器人重復定位精度可達±0.02mm，保證銷軸加工的位置精度。節卡機器人平均無故障運行時間（MTBF）達到8萬小時，可靠性高，長時間工作，也可保持穩定的作業精度和節拍。 3）機器人與外設通信技術。節卡機器人全線支持TCP/IP、Modbus(RTU/TCP)、EtherNet/IP 和 PROFINET 等通信協議，基本覆蓋目前主流工業總線。無需考慮通訊協議，即可與大多數 PLC、數控機床等設備匹配使用，實現設備間的無縫連接。 4）輔助裝置高效配合。節卡機器人團隊仔細分析切削液等對卡盤的影響，采用氣吹裝置、監控裝置及時處理切削堆積，保證銷軸加工順利實施。 4、應用成效 節卡機器人全自動銷軸加工工作站高效滿足銷軸加工要求，有效代替人工，實現取放料、檢測等功能，占地面積小、生產效率高、工藝修改靈活。目前，工作站已在全球知名汽車制造商工廠投入使用，1 臺機器人可管理2臺數控機床進行銷軸加工，助力汽車行業提升效率，降低人工成本。 智慧餐飲行業的輔助配餐協作機器人 節卡MiniCobo協作機器人融入創新性的人機交互技術，廣泛應用于新商業場景，可制作咖啡拉花、沖泡茶飲、制作冰淇淋、煮面等，節省人力成本，為餐飲零售行業打開全新思路。 1、新商業場景應用難點 1）傳統協作機器人體積較大。以核心地段的奶茶店為例，一般面積在6-8平米左右，若布置傳統協作機器人，店面會更加擁擠。有時還需改造店面，增加裝修成本。 2）學習門檻高。新商業場景中的員工，較少具備機器人專業知識，機器人使用門檻較高。 3）產品功能單一。新商業場景多種多樣，而機器人更多的是執行既定動作，難以與客戶進行交互，降低了用戶體驗。 2、解決方案 節卡MiniCobo協作機器人通過以下方式解決新商業場景應用痛點： 1）輕量化設計，更小的占地面積。與傳統協作機器人相比，節卡MiniCobo協作機器人自重不到10kg，優于市場上同類型產品，突破了輕量化機械臂關鍵技術。同時，配置節卡MiniCab控制柜，尺寸為180×128×47(mm)，重量不到2kg，可在狹小空間中放置。無需改變店面布局，避免重新裝修等額外支出。 2）圖形化&拖拽編程，更低的使用門檻。采用無線示教器，配備了軌跡示教復現功能，內置圖形化編程軟件。員工無需具備專業編程知識，經過簡單培訓，即可快速搭建程序，實現標準化作業。 3）開放軟硬件生態系統，靈活搭配各類外設。節卡機器人兼容性高，擁有豐富的二次開發接口、先進的視覺與力覺算法接口，可快速對接上下游自動化設備，具有良好的通用性和柔性。同時，結合 JAKA+生態圈，節卡機器人可搭配各種外設，靈活應對餐飲零售等各類場景。 3、應用成效 節卡MiniCobo協作機器人已廣泛應用于國內多個智慧餐飲門店，可24 小時全天候運行，打破營業時間限制，為智慧零售、無人零售業態的發展打開無限想象空間。 |
