双臂概念机器人在北美首次亮相

用于小部件组装应用的ABB概念14轴机器人有两个手臂,旨在与人类同事一起工作。链接到视频。

2014年3月22日

为了满足消费电子行业和其他市场领域频繁出现的敏捷生产场景,所提出的概念包括灵活的夹具,基于摄像头的部件定位,以及ABB最先进的机器人控制器IRC5所熟知的所有功能。此外,该机器人结构紧凑,旨在适应为人类工作者设计的人体工程学空间。当生产顺序发生变化或需要新的布局时,机器人可以轻松地与人类同事交换。(看到一个控制工程视频展示了ABB的双臂概念机器人。)

机器人原型是便携式双臂单元,控制器集成在躯干中。它们可以轻松携带,并以最低的安装要求安装到工作站中。由于所提出的机器人解决方案具有本质的安全性,因此对安装进行安全评估的要求被降到了最低。通常情况下,不需要任何形式的保护或封闭,这允许非常快速的安装、调试和重新定位。ABB机器人公司于3月13日和14日在其位于密歇根州奥本山的北美总部和培训中心举行的年度技术日活动上展示了DACR。此次活动有80多个产品演示和免费技术研讨会,涵盖一般和特定应用信息,旨在使那些考虑首次涉足机器人自动化的人,以及那些希望升级或扩展现有机器人生产线的人受益。

DACR的主要技术特点:

  • 无害的工业装配机器人同事
  • 与IRC5控制器集成的人形手臂和身体
  • 用可伸缩的自动化补充人力劳动
  • 填充双臂确保安全的生产力和灵活性
  • 重量轻,易于安装,快速部署
  • 基于业界领先的ABB机器人技术的敏捷运动。

这款概念机器人是为了响应ABB机器人现有客户群的要求而设计的,他们希望为人类和机器人能够一起工作的制造环境开发机器人解决方案。这款14轴双臂机器人是ABB企业研究部为需要小型零件组装作业的新型创新解决方案的行业推出的初始产品。由于最初的努力得到了积极的响应,ABB现在正致力于这一概念的进一步发展。该机器人也是一项研究项目的一部分,该项目旨在评估现代制造概念的新型机器人解决方案(FP7 Rosetta)。

双臂概念

ABB双臂概念机器人旨在缩小手动装配和全自动装配过程之间的差距。它特别适合在人与机器人同时工作的生产线上处理和组装小部件的环境。

新概念机器人的主要特性是:

  • 安全
  • 动作准确敏捷
  • 灵活性
  • 易于部署和重新配置。

该机器人由带有集成控制器的躯干、两个手臂(每个手臂有7个轴)和能够处理各种部件的抓手组成。

该机器人是完全安全的,可以在没有额外安全要求的情况下与人类工人一起工作。

机器人的控制器具有IRC5控制器家族的所有功能特征。

每只手臂都有一个类似于成年人的触角。

这款机器人的重量很低,无需机械支撑就能真正便携。

使用单相电源连接器,它可以安装在装配线内的任何位置。

它可以安装在工作台上,也可以挂在墙上,可以在狭小的空间内操作,还可以触及底座以下的部件。

电缆在内部穿过夹持器。

表面设计光滑,易于清洁。

双臂应用程序

随着新产品推向市场的步伐加快,以及快速变化的技术导致的产量不确定性,传统的机器人自动化使得很难创建可以轻松升级并适应新技术的可重构制造系统。在某些情况下,手动组装可以更好地减少初始投资成本,但由于安全要求和高的启动时间,几乎不能引入任何自动化迁移策略。为了缩小全手工装配和全自动化生产线之间的差距,ABB开发了一种新的机器人概念,旨在用于敏捷灵活的共享制造系统中处理小部件。这一概念将把人类工人和机器人结合在一起,或者肩并肩,或者面对面,两者之间的互动点。

该机器人的设计便于在不同的装配工位之间移动,并且能够以低风险与人工劳动相结合,而不需要额外的安全要求,从而降低了自动化的门槛。机器人的投资成本也被最小化,以确保合理的回报时间。它的两个手臂各由7个关节组成,其最先进的IRC5控制器集成在躯干中,机器人表现出了敏捷的运动,可以达到人类的循环时间,同时在狭窄的空间内工作,没有电缆纠缠的风险。通过手臂的运动学冗余,机器人的肘部可以从工具中心点独立机动,以拾取位于顶部架子上的零件。这种灵活性在标准的六轴机器人中是未知的。使用实时避碰算法,还可以在用户不参与的情况下确保臂间无碰撞轨迹。

为了与环境互动,机器人配备了一个安全灵活的夹持器,夹持器两侧有吸盘,并且可以连接到视觉摄像头。通过这些手段,可以实现柔性零件进给,而不是使用硬自动化的加工系统。然而,对机器人来说,托盘搬运和拣箱仍然是具有挑战性的操作。该机器人的原型版本正在针对不同的工业应用进行测试。剩下的问题包括开发方法,以更与任务相关的方式以更少的工作来设计和编程机器人系统。

ABB表示,2015年还没有将DACR商业化的具体日期,但补充说,它将考虑任何客户的反馈。

——由Mark T. Hoske编辑,CFE Media内容经理,控制工程mhoske@cfemedia.com。

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ABB双臂概念机器人(DACR)