什么是协作机器人？协作机器人指南
协作机器人到底是什么？它们可以为 CNC 加工和其他制造做什么？我们的指南会回答您的所有问题。
协作机器人的起源
机器人的起源可以追溯到 1950 年代，当时 George Devol 为第一个已知的“工业机器人”Unimate申请了专利 将自动化引入工厂。到 1960 年代，通用汽车在其焊接设施中增加了机器人，很快其他大型制造商也纷纷效仿。
虽然这些机器人功能强大且速度快，但它们体积庞大、价格昂贵且对人类不安全。他们在笼子里、栅栏后面或完全在单独的房间里工作。它们也是“固定”自动化，这意味着它们是为单一任务设计和建造的。如果由于生产或工艺变化而不再需要该任务，则机器人已过时。
到 1990 年代后期，J. Edward Colgate 和 Michael Peshkin 正在开发第一个真正的协作机器人或协作机器人。这些设计旨在确保安全，与人类密切合作，并承担重复性任务，使人们的工作更轻松。
如今，协作机器人在制造业和其他行业越来越受欢迎，用于包装货物、管理机器、补充产品或在装配线上工作。通过与人类一起工作，协作机器人提供了安全的协作，并通过一致性和精度提高了产品质量。在本博客中，我们将了解协作机器人的诸多优势，以及协作机器人与传统工业机器人的区别。
机器人和协作机器人有什么区别？
传统机器人与协作机器人或协作机器人之间存在一些差异。协作机器人更小、更实惠且更易于操作。不过，主要区别在于协作机器人旨在与人类安全地共享工作空间，并且不需要笼子或围栏。它们配备了安全功能，使它们的危险性远低于传统机器人。
协作机器人通常也比传统机器人更容易编程。然而，协作机器人的易用性各不相同。最新一代的协作机器人，如 Productive Robotics 的 OB7，根本不提供编程。他们通过物理教学来学习执行任务：通过动作展示和引导，而不是使用传统的机器人编码或编程。
另一个关键区别是协作机器人提供了灵活性和敏捷性。协作机器人不是为单个任务或应用程序设计、构建和编程，而是可以执行各种各样的任务，并且可以重新部署到多个工作站。例如，协作机器人可以在一天开始时组装产品，并在一天结束时打包相同的产品。同样，协作机器人可以照料多台机器并轻松在它们之间滚动。
协作机器人专为人机交互而设计
了解协作机器人对员工的影响！ 立即观看 .
协作机器人具有内置的安全功能，使它们能够安全地与人类一起工作，而无需笼子或围栏。这意味着如果有人撞到协作机器人或进入其工作区域，协作机器人可以停止或减速。人机交互有四种不同的协作机器人模式：
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安全级监控停机
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手引导
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速度与分离监控
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功率和力量限制
协作机器人还有其他专为密切人类互动而设计的功能：
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紧凑的尺寸/小占地面积（加上安装在天花板、桌子或推车上的能力）。
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带有圆边的轻型机械臂，可最大限度地减少伤害。
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自动停止或减慢运动的传感器。
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适用于许多应用的手形抓手和其他灵巧选项。
需要注意的是，仅协作机器人的安全功能并不能保证协作机器人的安全。始终有必要执行适当的风险评估以确定应用程序和相关人员的安全性。
对员工和工作职责的影响
通过与人类共享工作空间，协作机器人与工人一起工作，以减轻他们重复、冗余的工作。协作机器人承担枯燥、肮脏和危险的任务，并允许工人专注于为组织提供更多价值的其他更高技能的任务。
例如，协作机器人可以通过处理装载和卸载零件的重复过程来照看 CNC 机器，而操作员则专注于质量检查和准备不同的工作。这不仅通过保持机器持续运行来提高吞吐量，而且使工作变得更有趣、更具挑战性和更有成就感，甚至可能导致新的责任。
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协作机器人的工作和任务灵活性
协作机器人手臂具有多度运动。大多数协作机器人有六个自由度，但 Productive Robotics 的 OB7 有七个 ，这提供了更大的灵活性和灵巧性，可以绕过障碍物并进入更狭窄的地方。协作机器人提供了在机器之间移动的灵活性，并且可以轻松地从一项工作切换到另一项工作。它们可以配备许多夹具选项，因此它们可以灵活地处理各种材料而不会造成损坏。这种灵活性与易用性相结合，让您可以轻松实施协作机器人并在几分钟内教它一项任务。
观看如何设置协作机器人并教它如何操作 CNC 机器：
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使用机器人技术发展工作
制造业的劳动力短缺使技术工人难以找到。由于许多制造工作尚未填补，协作机器人正在满足企业通过自动化平凡、无聊或不受欢迎的工作来优化生产的需求。协作机器人通过其成本效益、易用性和实施为制造商提供了竞争优势。
因为协作机器人不会休息、生病或休假，所以它们在整个轮班中无人看管，并在每个人晚上回家后继续运行。这为在非工作时间进行“熄灯”制造提供了可能性，并能够承担更多工作。试想一下，让您的操作员专注于创新或复杂的任务，而协作机器人则以最少的监督处理更多冗余的工作！
协作机器人有什么用途？
由于其多功能性、占地面积小和易用性，协作机器人可以自动化数千种不同的工业任务，从包装和组装到机器维护和质量检查。常见的协作机器人任务包括：
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识别协作机器人应用程序对于每个企业都是不同的。由于机器人执行任务的方式与人类不同，因此将现有流程分解为机器人可以处理的简短、可重复的步骤会很有帮助。一个好的经验法则是从一个简单的任务开始，然后扩展到更复杂的应用程序。您可以通过关注以下流程来确定适合协作机器人的流程：
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有重复动作
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需要很少或不需要技能
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容易出错或因疲劳而分心
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有助于机器空闲时间
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要求精度高
协作机器人的类型
当今市场上有许多不同的协作机器人，每一种都提供相似的好处和各自的专长。为您的应用程序确定合适的协作机器人取决于您的业务和特定应用程序所特有的几个因素。通常，协作机器人可以通过以下方式进行区分：
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有效载荷 .他们可以举起和移动多少重量，包括工具。
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达到容量 .手臂可以伸展多远并保持稳定性。
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运动轴 .关节旋转所围绕的线/平面数。
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可教性 .他们是如何工作的（即可教与需要编程技能）
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手臂末端工具 .如多指夹持器、卡尺和真空杯。
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车载安全功能 .例如传感器、摄像头和变速设置。
常见的协作机器人应用程序
上述特性转化为许多特定的工业应用，例如：
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数控加工
协作机器人广泛用于数控机床保养。协作机器人像人类操作员一样装载和卸载机器，但它不需要休息。 Productive Robotics 的协作机器人需要几个小时来设置并轻松连接到任何类型的机器。 Cobots 使 CNC 机器保持 24/7“熄灯”运行，消除主轴空闲时间并提高产量。
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制造
通过协作机器人集成改善制造运营和生产力的机会几乎是无穷无尽的。协作机器人处理许多提高质量和效率的任务，例如：
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将零件放入热处理炉或钣金成型机
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钻孔、攻丝金属板或螺丝钉
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完成研磨、抛光或去毛刺等任务
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激光或等离子切割
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焊接
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CNC 加工后质量检测（借助 3D 相机或传感器）
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物流
从运送成品零件的制造商到专门从事仓储和物流的组织，协作机器人可用于包装（例如装箱或码垛）、起重、堆垛、取放操作和分拣等任务。
受益于协作机器人的行业
大大小小的企业以及所有行业的企业都受益于协作机器人。加工/制造和其他需要一致、可重复步骤的过程是协作机器人自动化的理想选择。因为协作机器人始终如一地不间断地工作，所以它们每次都完成相同的任务。这可以减少人为错误，提高质量/安全要求，并提高员工满意度。 OEM 和供应商还可以降低报废率或返工率。
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CNC加工与精密制造
在 CNC 加工应用中，协作机器人处理上下料过程，包括：
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打开和关闭机门
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按下开始键
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装卸毛坯或零件
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加工检验用分期材料
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记录相关数据
此外，在 CNC 机床操作中，专注于提高产量是关键。虽然在循环结束时很少有操作员在场来更换零件，但协作机器人使机器保持持续运行并消除机器闲置时间。协作机器人还可以通过持续工作、减轻操作员的工作负担并让他们专注于其他任务，从而在较短的加工周期中表现出色。
运动轴的数量还可以决定协作机器人接触圆形物体、拾取和旋转它们、抓住和转动旋钮、按钮等的灵活性。 Productive Robotics 的 OB7 协作机器人有七个关节，这对于 CNC 机器维护来说是一个优势。由于采用了第 7 轴，协作机器人可以放置在机器门的一侧并伸入机器内部以装载零件，而不会妨碍机器操作员的访问。
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金属加工
协作机器人可以配备夹具或真空吸盘，用于拾取、移动和装载用于许多制造操作的毛坯或金属板，包括冲压、激光切割、冲压、剪切、弯曲、折叠和铸造。他们还可以协助完成二次加工或热处理。
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航空航天和汽车
原始设备制造商和供应商需要符合规格的一致零件质量。在这些制造环境中，协作机器人可以加工组件、钻孔和拧紧面板，并输入用于冲压小型和微型组件的原材料——所有这些都不会感到疲倦、紧张或休息。
使用协作机器人的优势
在提高效率和生产力方面，在您的设施中实施协作机器人有几个优势。它们的优点很多，以下是其中一些最大的优点。
易于编程和设置
许多协作机器人的采用者都是初次使用，并且之前没有任何机器人编程经验。因此，让协作机器人简单易用的原因在于编程的容易程度。像 OB7 这样的协作机器人根本不需要编程。无需输入代码行，任何人都可以通过简单地移动手臂来教 OB7。通过“显示”它要移动的位置，这些动作会被存储并准确地遵循每个循环。
协作机器人具有协作性和安全性
将协作机器人引入您的设施可在人机协作之间提供增强的安全工作环境。协作机器人与您现有的员工一起工作以协助完成任务。通过与人类协作，协作机器人可以提高生产力、效率和质量，同时丰富工作环境。
投资回报率和快速投资回收期
协作机器人的投资回报 (ROI) 很快，因为它们易于设置，需要最少的集成，并且比传统的协作机器人更具成本效益。一些协作机器人，例如 Productive Robotics 的 OB7，通过融资在短短一周内就获得了投资回报。还有许多其他因素在确定投资回报率方面发挥作用。每个企业都是不同的，因此在计算投资回报率时评估您的企业所涉及的因素很重要。
对员工的积极影响
引入一种新设备，比如协作机器人，可能会让工人感到害怕。然而，最初的反应很快就消失了，因为协作机器人让他们腾出时间来处理他们工作中更有价值的部分。在许多情况下，员工终于有时间赶上并从事更高级别的职责和培训。在其他情况下，他们甚至会想出新的创意方法，让协作机器人帮助他们完成工作。
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Productive Robotics focuses on usability and providing solutions to non-experienced individuals who have no robotics experience or programming skills. OB7 cobots are designed to seamlessly integrate into production lines, teach easily, and redeploy quickly.
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