关于协作机器人集成的 4 个问题

优傲机器人公司的认证系统集成商 Troy Ojalehto 为 Toolcraft Inc. 的 CNC 机床集成了 UR5 协作机器人。一些机械车间选择使用集成商，而另一些则自己进行集成。图片来源：Universal Robots Inc.

协作机器人或“cobots”的集成在寻求自动化机器管理方法的机械车间中变得越来越流行。特别是在 COVID-19 大流行期间，许多公司已经意识到自动化的重要性，同时他们不得不应对社交距离和在机器操作员缺席的情况下工作的挑战。其他人已经开始使用协作机器人来利用他们熟练的机械师来完成人类大脑无法替代的更重要的任务。

尽管协作机器人的设计各不相同，但它们都具有某种技术组合，使它们能够在共享区域与人类一起安全地工作，这与在受保护的单元内自主运行的传统工业机器人不同。它们大多类似于人的手臂（有六个或七个轴）并发挥作用，它们很容易编程。许多协作机器人制造商吹嘘说，操作员几乎不需要机器人编程经验即可成功设置和编程。

然而，在机器人集成方面几乎没有经验的公司可能会对一头扎进协作机器人机器持保留态度，因为悬而未决的问题可能会挥之不去。为了回答这些问题，我们与协作机器人制造商 Universal Robots (UR) 进行了交谈，以阐明安装协作机器人的基础知识。

如何让 CNC 和机器人相互通信？

这个答案取决于机床和 CNC 的使用年限。有两种可能的基本通信形式。对于传统机器，它可能通过数字 I/O（输入/输出）和继电器接线。该功能从 CNC 向协作机器人输出信号，协作机器人又将其作为输入命令接收，以传达主轴开/关、钳口开/关、门开/关等条件。

对于较新的机器，以太网通信对于 CNC 和协作机器人之间的来回通信或发送数据最有效

对于较新的机器，以太网通信是最有效的用于 CNC 和机器人之间的来回通信。 VersaBuilt 提供以太网通信套件，使 CNC 和机器人的连接更加容易。

“握手信号。”这些握手信号是业界最新的通信形式，需要即插即用的接口，生成EDS或GSD文件进行通信。

VersaBuilt 是 UR 的合作伙伴，提供名为 Robot2CNC 的以太网通信套件，用于选择控制（包括 Haas），通过精心编写的分步说明，可以更轻松地安装这些连接。

由于机床技术不断发展，正在建造最新的机床以更好地支持协作自动化。 “机床制造商已经发现这是一个关键的竞争优势，”UR 战略营销和应用程序开发高级经理 Joe Campbell 说。 “因此，他们比以往任何时候都更加包容。他们正在促进界面而不是阻止它。”

UR 客户服务区域负责人 Karl Sheppard 补充说，因此，与最新机床的集成变得更加容易，而且这种容易程度将继续增长。

他认为，即插即用通信是许多中小型机械车间能够快速将这些协作机器人集成到其设施中的最重要方面。 “缩小界面的差距最终是关键，”他说。

我需要集成商吗？

一些商店选择使用集成商（一家在现场将协作机器人集成到机器车间的公司），而另一些则选择自己进行集成。这取决于商店的机器人/协作机器人专业知识及其自行安装协作机器人的舒适度。

Sheppard 解释说，机器人集成商拥有与不同品牌协作机器人合作的丰富经验，并且熟悉不同的界面和安装。对于首次使用协作机器人的用户，商店可能会更有信心使用集成商。

但是，他认为机器车间和他们的工程师对于集成过程可能比集成商更重要，因为他们最了解自己的机器和自动化需求。

我是否制作自己的臂端工具？

许多商店选择为他们的协作机器人构建自己的臂端工具，因为他们在内部拥有这种能力。自己制作可以节省资金，而且他们发现自己可以控制质量和设计以满足他们的确切需求。

如果商店选择不自己制作臂端工具，还有其他选择。例如，OnRobot 夹持器通过了 UR+ 认证，这意味着它们可以与 UR 协作机器人无缝集成，包括硬件和软件。 UR 协作机器人的示教器上集成了夹具的所有控制软件。

然而，在决定是否在内部承担这样的项目之前，还有其他一些问题需要解决。 “您必须考虑与 CNC 的安全、接线和通信，”Sheppard 解释说。他说，知道如何编程或传达握手命令至关重要。

如果车间不习惯处理与创建自己的臂端工具相关的细节，则可以选择购买 UR+ 组件。 UR+ 合作伙伴计划提供由不同 UR 合作伙伴公司开发的、针对 UR 机器人进行定制和认证的抓取夹具。

我需要进行风险评估吗？

是的。与传统机器人同行一样，协作机器人需要进行风险评估。事实上，UR 协作机器人有 17 级安全协议，可根据每个商店的独特安全要求进行调整。

协作机器人比机器人更容易根据此风险评估进行安装调整。 “在过去，你必须进行风险评估，然后你必须进入并可能使你的栅栏更大，将它向后移动两英尺，等等，”Sheppard 谈到安装传统机器人时说。 “现在，你有一个协作机器人，你可以在几秒钟内改变力量或速度或其他不同的变量，以适应​​你的风险评估。因此，从易于集成的角度来看，您实际上可以在软件方面进行更改，然后将其转化为硬件，并且您可以在数小时内启动并准备就绪。”

协作机器人以其易于编程和利用。这款协作机器人示教器不仅用户友好，而且防尘防水。

对于尚未进行自动化风险评估的经验不足的商店，Campbell 建议访问机器人行业协会 (RIA) 网站 robots.org，在开始风险评估过程之前接受其提供的机器人安全和风险评估基础培训.

“RIA 有具有成本效益的培训包，”坎贝尔说。 “但是，如果你的团队中没有任何人有时间做这件事，那么也许你应该离开公司。 RIA 拥有一批熟练的顾问，他们将访问一家公司以提供帮助。”他建议可能会为第一次协作机器人集成聘请顾问，然后在第一次体验后，商店可能会了解该过程，并且下次不需要聘请顾问。

技术规范 ISO/TS 15066:2016 是另一个有助于促进协作机器人集成的良好起点。该规范为对协作机器人系统及其与人类共享的环境进行更复杂的初步风险评估提供了指导。

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