西门子在电机生产中使用灵活的库卡单元实现人机协作

总部位于埃尔兰根的西门子数码工厂(DF)部门运动控制事业部专门生产高效电机、 变频器和控制器。

借助全面的通用集成硬件和软件产品以及技术基础服务,数码工厂 (DF)部门可以为全球的生产企业提高生产流程灵活性和效率,将新产品快速投放市 场提供支持。

在位于萨尔河畔的 Bad Neustadt 生产基地,西门子运营着一家先进电机工厂。在该工 厂同样为大量库卡机器人生产电机。这家先进工厂年产数百万台电机,拥有约 1700 名员工,是德国制造高科技的典型代表。现在,西门子借助灵活的库卡轻型机器 人 LBR iiwa 在 Bad Neustadt 生产电机,它同先进工厂中的人类同事携手合作。

LBR iiwa 承担搬运和质量检测任务。

自动化处理工件

在生产定子时,西门子 Bad Neustadt 生产基地尝试寻求一种灵活的解决方案,使目前 手工进行的简单的转移和放置工件工作自动化 -- 在高质量和工作空间持续可用的同时 对人没有限制。

库卡LBR iiwa自主工作和人机协作

西门子与奥格斯堡库卡系统有限公司及其先进技术解决方案部门一起合作,研制了一 套使用库卡轻型机器人 LBR iiwa 的生产单元。在西门子 Bad Neustadt 工厂,机器人作 为底盘上灵活的跳高运动员,承担将需要加工的零件 – 定子由一个基台组成,基台由 经过冲压的硅钢片和铝轴承盖构成 – 从工件支架上取下,输送给机床,由机床对定子 进行切削加工。不仅如此,机器人同样用于质量检测。它抓取加工完的零件,扫描条形 码。在扫气清洁工件之后,由轻型机器人将它们输送给测量工位的翻转装置。 

LBR iiwa 灵敏的机器人技术可以实现安全的人机协作。

它可以确定可能存在的偏差。得益于联网技术,通过精准测量和识别每个部件,可以 立即计算必要的修正值,并在系统中实现修正。完全符合工业 4.0 理念,系统自动组 织这一系列工作。接下来,机器人将零件插入到塑料箱中以便能供货。在机器中必须 重新调整的零件,会进入一个中间存放架,它被定义为人机合作的所谓 MRK 区。在这 里,工人也可以在安全的技术下与机器人一起协作,并在需要时取出或修改工件。

灵活的机器人无需保护栅栏

西门子使用的不超过 30 kg 重的轻型机器人 LBR iiwa 通过其灵敏的能力展现了人与机 器的合作。由于有七个轴,它不仅较同一类型的大多数型号更加敏捷、灵活。同时所有 轴的扭矩传感器可以保证机器人灵敏 – 即它可以识别到空间内的障碍物并对此作出反 应。库卡由此证明了机器人自动化和高灵活性不是对立的。通过使用灵敏的机器人技 术,可以实现人机合作。这样可以取消目前需要用到的外罩,以及用于识别零件的传感 装置。

安全的人机合作允许工人进行干涉。

一开始我们考虑由传统的工业机器人执行这一过程。但为此必须设置受安全条件限制的安全护栏外罩。但我们希望有更多灵活性,以便工人可以随时进行干涉,并根据情况分离机器人。

Jochen Weber,在西门子先进工厂负责产品导入和生产技术研发人

成功和灵活的解决方案

因此他们决定采用灵活的轻型机器人 LBR iiwa 以及“跳 高运动员”式库卡移动解决方案,这样可以根据情况的不同使用机器人,或者将 它移走。Torsten Franz,技术研发团队项目经理,补充道:“MRK 应用当时对于我 们来说也是全新的事物。我们希望自己了解这套新系统,并逐步进行深入开发。 在与库卡共同合作的项目中,这一目标非常成功地实现了。这套解决方案 值得信任。”

 

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