制造商不用等太久就能在自己的车间看到这些创新
作者：Dan Davis 2024年5月9日 自动化与机器人技术
Pro Spot Automation 的 Cobot 自动焊接工作台于 2023 年在 Automate 上首次亮相。在今年的展会上，它与旋转台配对，以提高自动点焊设备的产量。
那些认为自动化的未来将以人形机器人的形式出现的人可能需要再想一想。在可预见的未来，至少在制造业领域，自动化很可能与现在的情况非常相似。
虽然许多人都设想未来的机器人看起来有点像制造它们的人类——一个头、一个躯干、两条胳膊和两条腿——但在制造业领域，机器人很可能有一只胳膊，以推车为基础。这不是科幻电影中的东西，但绝对更现实，应该会吸引各种规模的制造公司。
在 5 月 6 日至 9 日在芝加哥举行的 Automate 2024 上，这种务实的自动化方法非常明显。尽管制造业中都在谈论人工智能，但参展商展示的自动化和机器人产品仍然旨在解决基本的制造问题——不一定是能产生数千次互联网点击的东西，但制造商肯定会重视的东西。
Teradyne Robotics 集团总裁 Ujjwal Kumar 表示：“通过 UR 机器人、MiR AMR [自主移动机器人] 和移动协作机器人，我们几乎可以完成车间的任何应用。”该集团包括 Universal Robots (UR) 和移动工业机器人 (MiR)。
Kumar 表示，移动协作机器人是车间下一代协作机器人。通过这种自动化安排，制造商可以获得协作机器人手臂的灵活性、伸展性和灵巧性，协作机器人手臂可以处理加工中心或折弯机，然后移动（可能携带零件）到另一个工位。此时，协作机器人可以返回起点重复该过程，甚至开始执行另一项任务。Kumar 补充说，考虑到制造商在寻找工人方面面临的挑战，能够完成多项工作正是制造商所需要的。
在其 Automate 展位上，UR 展示了 Enabled Robotics 的移动协作机器人，包括 MiR250 AMR 和 20 公斤的 UR 协作机器人，用于拾取篮子并将其放回附近的货架。通过结合人工智能和 AMR 的分析软件，这些移动协作机器人可以处理非结构化环境，最大限度地减少制造商的编程要求。
Kumar 表示，让协作机器人在 AMR 移动时完成任务才是真正的目标。它最大限度地发挥了自动化在制造应用中的潜力——而且人类很难复制。
“我们知道机器人可以做人类能做的事情。你不希望那样，”他说。“你希望机器人能完成超人的任务。”
协作机器人越来越智能
Neura Robotics 在 Automate 2024 上首次在北美亮相，推出了其所谓的认知机器人系列。创始人兼首席执行官 David Reger 表示，通过将音频传感器、力传感器和摄像头整合到协作机器人中；将人工智能整合到控制软件中；并允许基于语音的命令，可用性和可扩展性挑战的最终限制被消除。
Reger 表示，Neura 的多传感协作机器人 MAiRA 可以并行学习任务，不依赖于一个人或一个感官输入，而是使用其他感官输入和初始编程来完成给定的工作。
由先进自动化协会主办的自动化贸易展于 5 月 6 日至 9 日在芝加哥麦考密克展览中心举行。虽然此次活动涵盖了许多行业领域，但制造业是主要焦点。
在 Neura 的展位上，多个协作机器人参与了一项拾取练习，其中彩色光投影填满桌面，每个协作机器人都必须伸手去拿它被编程为拾取的物体。依靠它们的视觉系统，即使投影移动到桌面上的不同位置，手臂也能避免碰撞。
“世界上只有 1% 的人可以编程机器人，”Reger 说。“我们希望让其他 99% 的人也能做到这一点。”
川崎机器人公司正与 Neura 合作推出其 CL 系列协作机器人，这是该公司首次涉足该领域。这些协作机器人于 2023 年 6 月在慕尼黑的 Automatica 上正式亮相。两家公司在 Automate 的第一天举杯庆祝，以纪念北美合作伙伴关系的宣布。
与此同时，Micropsi Industries 正在利用其 MIRAI 软件使协作机器人和机器人编程变得更加容易，该软件使用现成相机组件收集的视觉信息来教导自动臂完成任务，而无需使用 CAD 文件和教学挂件。该软件允许机器人实时处理工作中的各种变化。
在其 Automate 展位上，Micropsi 演示了协作机器人如何反复拾取扁平金属零件，即使零件放在皱巴巴的纸上时以各种方式倾斜。MIRAI 软件能够看到零件的位置，从而让协作机器人调整其拾取角度。
“我们正在自动化人们认为无法自动化的事情，”Micropsi 销售和运营副总裁 Matt Jones 说。
Micropsi 首席执行官 Gary Jackson 描述了一个家电制造厂的潜在应用，该厂对铜管泄漏测试的成功率略高于 80%。铜管的焊接接头从不同设备到不同设备从不位于同一位置，这给自动化带来了挑战。杰克逊建议，机械臂上的 Micropsi 软件可以让机械臂找到每个可能发生泄漏的接头，并进行泄漏测试，而不必担心遗漏任何东西。
“这个行业存在差距。制造领域一直在尝试用 10 年、15 年或 20 年前的技术来解决问题，但他们已经放弃了。在我们取得成功的地方，这是因为我们在寻找解决现实、紧迫问题的解决方案时富有创新精神和创造力，”杰克逊说。
协作机器人越来越大
自动化领域的另一个主要趋势是协作机器人越来越大。对于希望协作机器人能够处理更大部件并伸手更远的制造商来说，这是个好消息，但也带来了一些担忧。尽管协作机器人设计用于在人类面前工作，但更大的尺寸也增加了一些风险。
UR 生态系统经理 Mike DeGrace 在 5 月 6 日星期一上午的一次演讲中谈到协作自动化的新兴趋势时提出了这一点。更大的协作机器人，例如 UR 20 公斤型号，其伸手可达 2 米，编程难度更大。能够拾起重型部件的协作机器人也会移动这些部件——并且可能会撞到不注意周围环境的人。鉴于这些大型协作机器人现在与典型的人类工人身高差不多，这些自动手臂在头部高度工作，这引起了额外的担忧。
所有这些都意味着制造商必须更加注意大型协作机器人带来的新安全因素。功率和力限制设计确保协作机器人在发生任何意外或异常撞击时立即停止；这也适用于大型机器人。为了防止发生这些碰撞，速度和分离监控有助于调整协作机器人的性能，甚至在必要时在有人在场时停止协作机器人。
Hirebotics 首席运营官 Matthew Bush 表示，他看到客户在更重型的制造场景中使用协作机器人。他描述了一种应用，其中两个 20 公斤的协作机器人放在两个 10 英尺的桌子上，分别放在 8 乘 8 英尺的工件两侧进行焊接。这些大型协作机器人的触及范围使制造商能够放弃固定的自动化系统，并设置一个带有更易于编程的协作机器人的焊接单元。
“这真的是为了易用性，”布什说。 “寻找机器人程序员和寻找焊工一样困难。”
协作机器人和自主移动机器人（例如 UR 协作机器人和 MiR 单元）是近年来两大重要的自动化趋势。这些设备的下一步发展是让它们协同工作，从而进一步提高车间效率。
有兴趣了解一些最新的针对制造业的自动化进步的金属制造商应该考虑参加 10 月 15 日至 17 日在佛罗里达州奥兰多举行的 FABTECH 2024。与此同时，Automate 将于明年 5 月 12 日至 15 日重返底特律。
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