Cobots: 14件你需要知道的事情

合作机器人 - 或“Cobots” - 发现在生产操作中的应用增加。但是，你怎么知道一个人是否适合你？

我们询问了一些主要的cobot供应商-Fanuc America,日本安川电气Motoman,ABB机器人与离散自动化， 和通用机器人-当你对设备做决定时可能会发现有用的问题。

1.眼镜蛇擅长什么？

“就像‘标准’机器人一样，合作机器人做得好的工作是重复性的，质量可能是一个问题。助理与协作机器人一起安全地完成操作，这一要素推动了协作者的适应性Neil Isveke，汽车OEM机器人销售和执行团体副总裁，Fanuc America

“眼镜蛇非常擅长在接近人类的地方工作，这是它们比工业机器人的主要优势。cobot包含内部传感器，可以检测何时与人类工作人员发生接触，并安全地阻止动作，直到再次安全移动为止。工业机器人可以配备安全等级的传感器，在没有物理防护的情况下进行操作，但当有人侵犯风险评估设定的安全监控区域时，必须停止。”--迈克尔·施法斯特，余长马达曼产品经理

“协作使人员和机器人能够安全地共同努力，以获得最大的灵活性和效率，共享相同的工作区，甚至在相同的任务中合作。这有助于平衡安全性需求的安全性。“ -张安迪，ABB全球合作机器人产品经理

“合作机器人非常适合汽车生产中涉及的许多高质量和精密任务。它们可用于自由重复任务，如螺丝驾驶，装配，标签，处理和质量控制等重复任务。协作机器人也可以用于人工人员可能受到危险过程的地方，例如发动机铸造件，激光切割钻机，成型机，形成压力机和包装和码垛线。“-乔·坎贝尔，通用机器人应用开发高级经理

2.协同机器人在哪些方面做得不太好?

“目前最先进的生产设施主要涉及材料处理/零件放置/质量检查应用程序。更多的过程密集型应用，如油漆，密封，焊接也开始看到cobot的应用。与其他面向过程的机器人应用一样，需要更多地关注整个系统的操作，才能获得高度的成功。”-Dueweke

“举起重物。在非常肮脏和危险的环境中工作。做一些需要工业机器人高速度和高精度的任务，比如大批量生产。”-张

“cobot可以很好地执行大量的应用程序，但它们的速度不如传统的工业机器人，而且它们是为更小的有效载荷而设计的。”-坎贝尔

3.为什么是合作机器人而不是SCARA或小笛卡尔?

“速度和达到将是斯基拉是否比协作机器人更有意义的主要变量。” -Dueweke

“一些事情:大多数合作机器人是六轴机器人，让他们的运动类似于人类的手臂。SCARA和笛卡尔机器人被锁定在运动中X,Y， 和Z方向。大多数SCARA机器人也将有能力扭转T-轴（总共4个运动轴）。笛卡尔机器人通常限于3轴，但有些机器人有刀具旋转（4轴）。此外，SCARA和笛卡尔机器人缺乏探测人类存在的内部传感器，因此它们必须在设置物理屏障或其他安全设备的情况下运行。”-施法者

“SCARA和笛卡尔机器人只有不到6个轴，用于更简单的应用。协作机器人提供了更大的灵活性，能够处理范围更广的机器人而无需大量更换工具，以及与人类密切合作的能力。这种灵活性尤其重要，因为许多行业的趋势是从大批量/低组合转向小批量/高组合制造，产品生命周期更短。这意味着制造商需要更灵活的自动化解决方案，以适应市场的速度和效率。这也意味着制造业变得越来越零散，越来越不可预测，这就更难实现自动化。协作自动化使人和机器人能够协同工作，使制造更加灵活，同时保持安全性和生产力。”张

“选择六轴合作机器人而不是SCARA或小型笛卡尔机器人有几个原因。cobot更容易编程，这对维护和编程成本有很大影响。合作机器人也比传统的工业机器人便宜得多。,而传统的工业机器人往往是静态的,专用机器,昂贵的重新编程,主要cobots有六个自由度的基础上是通用的,可以部署在各种各样的产品类型和应用程序,处理更多的应用程序需要更灵巧的机器人。安全性是另一个重要的区别;合作机器人通常不需要传统工业机器人所需要的所有安全防护。最终，在传统工业机器人和协作机器人之间的选择归结到应用，同时考虑到总体成本，投资回报率和协作机器人的多功能性坎贝尔

4. COBOTS只是物质处理设备吗？

cobot通常用于材料处理应用，但也有一些用于其它应用，包括分配、螺钉和螺母驱动、材料去除和焊接-施法者

不，他们也可以处理复杂和灵巧的应用，如小部件组装，测试，螺丝和产品检查张

“这取决于合作机器人。一些品牌能够跨越多个应用领域——计量、组装、喷漆、粘合、材料去除和焊接任务，而其他品牌则不能。坎贝尔

5.什么让Cobot陷入困境？

“在操作之前，必须将Cobot牢固地螺栓固定到合适的基础上。有些人直接落后于混凝土地板或金属板，尽管经常使用立管。其他Cobots安装在AGVS（自主导向车辆）上，但必须注意确保车辆可以应对机器人可以产生的反动力而不会变得不稳定。“ -施法者

“我们的合作机器人可以以多种不同的方式安装，以确保不同类型应用的安全性。对于固定的应用，如数控机床看护，我们的合作机器人在固定在地板上的基座上并不少见。我们也经常看到我们的合作机器人直接安装在一个工作单元的桌子上，与人类操作员共享空间或取代他们。Cobots还可以安装在墙壁和天花板上，或者与一个移动平台集成，从而实现更大的功能坎贝尔

6.合作机器人是如何编程的?

“主要使用的是简单的图标编程。然而，对于拥有许多‘标准’机器人的商店，协会喜欢在简单的图标编程和过去几年用于非合作机器人的典型编程语言之间切换的能力

“有几种方法可以编程cobot，从传统的挂件软件编码到直观的手引导技术，用户可以手动将cobot移动到执行任务所需的各个点。”——坎贝尔

7.协作机器人移动的速度有多快?

“协作机器人具有依赖于应用的速度。早期协作有速度约束。然而，大多数目前的Cobot产品可以移动到1000毫米/秒。“ -Dueweke

“当在可能发生人类接触的环境中工作时，协作机器人的速度被限制在最大250mm/s。根据应用程序的风险评估，这个速度可能需要降低施法者

8.什么使眼镜蛇安全？

“协作机器人坚持一种或多种协作模式，如机械工业协会：（1）安全额定监控停止，（2）手动引导，（3）速度和分离监控，（4）通过固有设计或控制限制功率和力。”--Dueweke

“内部传感器使PFL(动力和力限制)和手引导，这是大多数人联想到协作机器人的操作模式;还有另外两种协作模式可以将机器人归类为“协作”。然而，这些模式都不能让合作机器人“安全”。“让合作机器人安全的是对整个机器人应用程序进行风险评估，以确定该应用程序是否具有协作性，以及在操作过程中人类在其附近是否确实安全。”这种风险评估必须包括机器人、夹持器、被操纵的部件、操作环境等。仅仅有一个合作机器人并不会使一个应用程序安全，也不意味着额外的保护是不需要操作施法者

“与传统的重型工业机器人相比，他们设计的第一件事使Cobots Safe的设计低有效载荷以及它们在传统的重型工业机器人相比时运行的低速。但这只划伤了Cobot安全的表面。“ -坎贝尔

9.如果眼镜蛇的手臂碰到一个人怎么办？

“Cobots通常与地板扫描仪或光窗帘等空间传感器连接。如果这些传感器检测到编程区域内的人或物体的存在，则机器人将基于人或对象的接近机器人慢下来。如果由于风险评估而通过阈值集的机器人检测到力，则机器人必须逮捕运动，直到该人清晰地避免伤害。重置机器人可以像击中按钮一样简单，并且它恢复它停止的位置或必须从教导吊坠重新启动作业。“ -施法者

10.合作机器人有什么样的末端工具(EOAT) ?

“协作机器人通常可以使用传统机器人可以使用的任何末端工具。虽然有几家公司正在营销协作工具——通常具有低功率输出/夹紧力——用户仍然需要对其应用程序进行风险评估，以确保它对人类没有危险Dueweke

EOAT供应商提供了各种专门为cobots设计的工具。工装必须符合ISO/TS15066，才能被评为协同操作。这涉及到可以根据风险评估设置的力感，它不能有任何尖锐的边缘施法者

11.合作机器人的大小范围是多少?

“协作机器人现在可以轻松处理35公斤范围内的有效载荷。”—Dueweke

12.如何通过协作机器人实现ROI ?

“我们的经验是，引入合作伙伴后，生产质量通常会有所提高。节省人力通常不是使用cobot的主要驱动因素。在许多情况下，cobot允许员工跨两个或三个工作站工作，以提高效率，同时让cobot在一个工作站上执行重复性工作。”-Dueweke

“大多数公司希望在一年或更短的时间内实现投资回报率，并以机器人取代人类工人的成本为基础。然而，如果你考虑两年的运营，你的投资回报率可能会是原来的三倍施法者

“与工业机器人应用程序相比，典型的协作机器人应用程序要小得多，所需的外围设备也更少，这大大降低了总投资成本。引入协作机器人可以降低人工成本。或者，当公司想要扩大生产能力时，他们可以部署协作机器人，而不是雇佣更多的体力劳动。”-张

Cobots提高了生产率，提高了工人的安全性，而且不需要像传统工业自动化那样的巨额前期成本。我们发现，购买合作机器人的平均投资回报率大约是12个月，但公司在短短3个月内就看到投资回报率的情况并不少见，这取决于应用程序。”- - -坎贝尔

13.cobots的价格范围是多少?

“虽然cobot的成本可能比传统的工业机器人要高一些，但这种成本溢价通常是通过减少对一些安全设备的需求来减轻的，这取决于风险评估。这可能包括栅栏或其他占用昂贵建筑面积的障碍物。”-施法者

“对于传统的机器人，机器人本身的资本成本只占系统总成本的25%到30%。其余的成本与机器人编程、设置和专用的屏蔽工作单元有关。与协作机器人的“开箱即用体验”通常不到一个小时。这是打开机器人，安装它，并为第一个简单任务编程所需的时间。我们的合作机器人也比“传统”工业应用占用更少的空间，因为它们通常不需要安全笼子，这取决于风险评估，因为内置的安全系统可以让机器人在途中遇到障碍物时停止。但有了支持租赁和租赁项目的资金，让合作机器人在您的设施中工作的前期成本可以忽略不计坎贝尔

14.人们应该用合作机器人尝试的第一个应用程序是什么?

“我们的经验是一个伟大的第一个应用程序是一个需要重复的质量检查。因此，协作机器人携带的视觉摄像机或传感器检查零件，并将数据反馈到一个中心数据源。一个例子是许多汽车oem使用的“间隙和冲平”质量测量。”- - -Dueweke

机器人擅长重复性的工作，而且变化不大——装/卸机器、拾取打包、拾取放置。然而，人们应该做的第一件事是查看他们的应用程序，以确定合作机器人是否适合这项工作。带安全扫描仪的工业机器人可能是一个更好、更经济的选择施法者

材料处理，挑选和放置，处理激光打标机或小型数控机床，各种质量检测，以及组装应用张

“这取决于你的合作机器人是否有特定的应用。如果您购买了一个cobot来执行特定的应用程序，比如质量检查或码垛，那么最好在该应用程序域中简单地开始。如果您购买的cobot是一个灵活的、通用的机器人，并打算在多个应用程序中使用它，那么了解cobot的能力的最佳方法之一是在任何简单的应用程序上快速设置它。在几分钟内，你会有一种易用性的感觉，在一个小时内，你将能够编写一个简单的应用程序，在几天内，你将能够信心十足地接受更大的挑战。在购买或租用合作机器人用于通用用途时，记住兼容性是很重要的。你的合作机器人能与各种手臂末端的工具无缝配合吗?或者每次需要切换应用程序时，您都不得不聘请昂贵的机器人程序员?”- - -坎贝尔