機器人和自動化是確保在國際上取得持久成功的關鍵技術之一。得益于Cobots（協作機器人）與人類的直接互動，制造企業在市場上更具有競爭優勢。在EMO Hannover，觀眾將發現無數以提高生產力為目的的自動化解決方案和協作機器人。

自動化和數字化技術可用于提高制造流程的效率，其中特別令人感興趣的是協作機器人。這些協作式工業機器人與人類一起工作——不需要特殊的防護措施，如圍欄或劃定區域。在哪些流程中已經使用了協作機器人？如何避免碰撞和任何由此造成的傷害風險？機器人制造商、自動化解決方案各種外圍組件的供應商以及安全和科研專家將簡要介紹當前的情況，并對未來的發展趨勢做出預測。

讓工作生活更輕松——更符合人體工程學

“在智能生產中，人類是不可或缺的，”位于奧斯菲爾德的Pilz GmbH & Co. KG公司機器人安全經理Jochen Vetter表示。“機器人可以進行體力要求高或重復性的活動，讓人類可以處理更復雜的任務。因此，自動化也可以對人口變化做出反應。”針對人機協作（HRC）技術，需要采取各種不同的驗證方法。例如，必須進行測量，確定任何可能發生的碰撞所涉及的安全風險。Pilz為此自行開發了相關方法。利用一個系統對作用于人體的力進行測量，并將其與ISO/TS 15066中規定的協作機器人作用力限值做比較。

一位機器人安全專家介紹說：“當前面臨的挑戰在于如何消除人類和機器工作區域之間的任何界限。除了機器人帶來的危險，還必須考慮人類的活動。”“人類和機器人的速度并不總是可以預測的，人類的反應或其他人的突然到來也是如此。然而，無論如何，碰撞都不應該造成傷害。”要預防碰撞傷害，需要在機器人的體內內置更為可靠的控制系統和智能動態傳感器。此外，根據規范原則制定可靠的安全標準也很重要。

“人類與機器人的互動將‘有序’地開展，例如在語言和手勢方面，”Vetter信心滿滿地說。“這將使HRC在各種生產操作中達到全新的質量水準。此外，通過OPC UA或工業4.0 RAMI標準，HRC 解決方案未來可實現與工廠控制系統的連接。潛在的應用領域不在于大規模的生產，而在于中小規模生產。HRC在某些情況下意義重大，比如在維護工作中，從人體工程學的角度來看，員工可以從繁重的體力勞動中解脫出來。”

憑借安全智能技術抓取高達8千克的工件

“到目前為止，ISO/TS 15066規定的生物力學限值限制了協作機器人在處理小零件方面的使用，例如電子行業的裝配應用，外殼、車削和銑削零件的拾取和放置等，” Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar研發部總經理兼首席創新官Markus Glück教授說。“但是，我公司研發的EGL-C長沖程抓手可用于操作新尺寸的部件。這是第一次可以以形狀配合的夾持方式處理高達8千克的工件，在包括機床或組裝在內的多個領域開啟了巨大的潛力。”Co-act（協作執行器）EGL-C采用了綜合性安全智能技術（專利申請中），在協作應用中已成功實現了高達450 N的夾持力。這一數字大約是從前水平的三倍，代表著世界第一，屆時將在EMO展出。“HRC將從根本上改變工作世界，”Glück教授預測說，“當前的工作重點是改善人體工程學、創造更靈活的工作流程、提升效率和優化流程。借助智能抓手系統，未來將可以處理更大重量的部件。此外，通過24V技術可以將HRC部署在移動平臺上，獲得更為重大的成果。組裝作業中采用輕量化機器人加以協助也具有很大的潛力。”

機床裝料新紀元

位于拜羅伊特的Stäubli Robotics公司的部門經理Peter Pühringer表示：“協作和移動機器人系統為機床自動化提供了新的可能性。自動化首次突破其自身的嚴格限制，通過創新的機器人解決方案實現了前所未有的靈活性和生產力水平。”為了最大限度地發揮這種靈活性，Stäubli設計了新的六軸TX2系列通用機器人。新版本的機器人可以直接與人類合作。也可以將其作為移動和協作機器人系統使用。“這預示著機床裝料新紀元的到來，”Pühringer確信地說。這些機器人可以獨立工作，也可以直接與機床操作人員合作。移動版機器人可以輕松地將不同的機床連接在一起，并在工業4.0環境中處理完整的工作流程。“由于具備了這種令人難以置信的靈活性，我們可以創建全新的數字化聯網生產流程，” Pühringer接著說，“為此，生產率能夠得到顯著提升，創新型企業也能夠獲得前所未有的競爭優勢。在EMO Hannover，我們將向大眾展示這些解決方案。”

傳感器有助于避免可能發生的碰撞

“目前，合作機器人常用于簡單的處理過程，如裝料機。雖然通常不設安全圍欄，但合作機器人具備額外的安全功能，并且通常不會用于直接的人機協作，”慕尼黑工業大學iwb（機床和工業管理研究所）工業管理和裝配技術主任Gunther Reinhart教授說。“目前工作的重點是HRC規劃支持、安全性以及指導機器人。進行安全相關創新的目的是通過使用不同類型的傳感器（如電容式或超聲波傳感器）或攝像機提前檢測可能發生的碰撞。”很多企業仍然不確定應當如何遵守現行的相關標準。“尤其重要的是應當了解如何詮釋ISO/TS15066中規定的數值，”Reinhart說，“一旦明確了職業安全的法律問題，協作機器人將很可能投入裝配作業。Reinhart繼續說：“放眼未來，協作機器人的其他主要潛在應用包括人體工程學輔助。為此，首先必須有更多能夠處理更高有效載荷的HRC機器人。機床和工業管理研究所將在EMO 展上為參觀者提供更多相關信息。”

如需了解更多展會信息，請登錄官網：www.m.rqxv.cn，或關注微信號：漢諾威米蘭展覽出展部。

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