六轴协作机器人：革新制造业自动化

得益于新控制器，功率力限制机器人部署更容易

协作六轴机器人在制造业确立利基市场是否达临界点？它们能否为制造商整体采用自动化打开大门？

Fanuc America通用行业与汽车部门总经理Claude Dinsmoor说：“我们绝对看到协作机器人应用增长趋势。功率力限制机器人某些情况下部署更易，突然鼓励人们看自动化所有领域。对某些客户，它是入门门户。”

门户与否，协作机器人无疑是创新焦点。

瑞士Stäubli Robotics近期推出新六轴协作机器人。已在六轴协作领域确立地位的Fanuc、ABB、Denso改进控制器和机器人监控软件。Universal Robots客户找到创新方式使用其六轴协作机器人。

Stäubli近期提供新机械臂，TX2系列六轴协作就绪机器人。公司还将一台TX2机器人装载自动导引车辆（AGV）命名为HelMo。

Stäubli北美机器人部门经理Sebastien Schmitt说：“TX2是新一代，配合CS9安全控制器。这是我们对协作环境的回答。”

他指出TX2系列灵活性，可部署防护单元或适应运行环境调整速度安全协同人工作业。

Schmitt说：“无需选择‘我用协作还是围栏机器人？还不确定。’需要全速生产（这对协作有挑战）还是需频繁与机器人交互？”

许多Stäubli客户是汽车供应商，但机器人也用于生命科学行业，Lab 4.0类似工业4.0正流行。TX2系列含低中载荷机器人，1.1-75磅（0.5-34公斤），可适应潮湿区、洁净室等敏感环境。

HelMo是中载荷TX2-90L装AGV，通过激光扫描直觉导航系统运行。激光扫描提供声光反馈，遇附近人或障碍启动停止。

HelMo部署于机床上下料、包装、装配，Schmitt说。

利用虚拟围栏

Denso新RC8A控制器通过创建虚拟围栏让人在机器人周围工作更安全。新功能安全运动在RC8现有功能基础上新增。

安全运动用两光学传感器，一顶一底装单元，让控制器知人接近机器人。发生时，控制器按人距离增量降低机器人速度至安全水平。人到最近区域时，控制器降电机扭矩停止或充分减速让操作员与之交互。操作员离开，机器人自动恢复正常速度，最小化停机时间。

可选配件含7.5英寸彩色触屏教导器、128x64像素LCD迷你教导器。

Denso是唯一在教导器提供仿真的机器人公司，区域销售经理Dave Robers说。

“仿真变得非常非常关键，因若不确定机器人如何去特定点、到达时最终位置，你有潜在撞毁机器人、损坏刀具设备风险，”他说。

RC8A尺寸12.5x14x3.69英寸（31.75x35.56x9.37厘米），仍是3kW输出世界最小工业机器人控制器。紧凑尺寸节省宝贵工厂空间、利于集成。

Denso ORiN开放资源接口网络系统允许RC8A与100多种设备通信。

提升易用性、速度

Fanuc新R-30iB Plus控制器让六轴机器人更易用更快。

R-30iB含新iPendant，屏幕分辨率和处理能力增强。用户界面iHMI为图标式屏幕，提供熟悉体验、直观设置编程向导。也含主页教程，像Fanuc CNC设计，让向机器人用途更易过渡。

公司提升R-30iB Plus硬软件处理性能，信号处理周期缩短。比过往控制器，信号输出时序增强，扩展可能应用到需高定位精度系统如激光应用。

Fanuc America Dinsmoor说：“更快处理速度让教导器编程界面更快、灵敏、响应。处理速度提升也能加速机器人逻辑处理，允许处理更快逻辑和执行时间。”

R-30iB Plus视觉功能含新相机接口，图像传输速度提升四倍，简化线缆配置。

Dinsmoor说：“此外，我们架构集成机器视觉，允许接简单相机线缆集成机器人功能，发现机器视觉图像处理与机器人集成也更快。所以，我们非常努力改进机器人做什么和有多快。”

保障操作员安全

ABB有新版机器人监控软件SafeMove2。

像首版SafeMove，SafeMove2含多功能：安全速度限制、安全停止监控、安全轴范围、位置姿态监督。结果，围栏可装更靠近机器人，地板空间利用更高效。

Henrik Jerregard，ABB瑞典Västerås机器人控制器全球项目经理说：“能在相同空间装更多机器人。”

他说：“两版本有基本功能确保机器人保持在典型机器人范围区域。第二迭代灵活得多。允许更多功能如额外区域、范围、工具，可在RobotStudio仿真，”ABB仿真离线编程软件。

SafeMove2另一层面提供基于软件安全方案而非硬件方案。结果，用户可期待投资减少、灵活性和可靠性增加。

Jerregard说SafeMove2常见应用含协作应用如机床上下料或检测。安全软件结合安全传感器，操作员可走到机器人旁看其加工工件——因应用会减速停机器人。

SafeMove2还集成安全总线连接到ABB IRC5机器人控制器系列、IRC5 Single、Compact和Paint控制器。

成为伙伴材料

丹麦Universal Robots制造三款协作六轴机器人：UR3、UR5、UR10。载荷6.6-22磅（3-10公斤），伸展19.7-51.2英寸（500-1300毫米）。

印第安纳消防设备制造商Task Force Tips安装一台UR10和两台UR5照看CNC机床。第四台UR5装轮式桌子在任务间移动。

Universal Robots区域销售经理Brian Dillman说：“轻量、易设置编程部署，Universal Robots让客户今天用共享同一机器人多应用多厂区方式解决高混合/低产量生产需求，无需额外机器人成本。”

Task Force Tips CEO Stewart McMillan说：“能推桌子连机器人到机床，几分钟教机器人上下料。它们成人四处帮忙干脏活累活的伙伴。”

两台视觉引导UR5协同工作，一台拾取放置消防水管喷嘴毛坯进铣床，再取半成品传给第二台UR5进一步加工。

机器人传递和视觉引导均用UR机器人控制器MODBUS通信协议寄存器。

若机器人力检测识别变形零件或卡盘钳口加工屑，尝试压缩空气吹走碎屑，不行则冲洗卡盘。全失败仍无法上料，机器人通知操作员。

机器人肘部弯曲而非旋转

想在狭小空间装机械臂并加速循环时间的制造商可能对Epson Robotics新Flexion系列感兴趣。

系列机械臂“肘部”向内折叠而非旋转。这使Flexion系列首款N2能在比可比六轴机器人小40%空间工作，最大化运动效率加速循环时间，Epson说。N2伸展17.7英寸（450毫米），需18英寸（460毫米）空间，载荷5.5磅（2.5公斤）。

Epson集团产品经理Rick Brookshire说：“电子市场我们卖大量机器人，与几客户交谈，他们对我们缩小机器人尺寸可能性很兴奋——以减少总厂房空间。始于电子行业，但推出产品后，医疗和汽车行业询盘很多。”

虽Epson C4六轴机器人比竞品紧凑，但C4六轴机器人在狭小空间甚至不敌自家N2，他说。C4伸展23.6英寸（600毫米）但需26英寸（660毫米）工作空间。

N2可吊顶或桌面安装。选项含视觉引导和力感知。