LBR iisy 協作機器人有功於品質保證

精準研磨咖啡豆，一公克也不差：過去只有昂貴的商用咖啡機才有的功能，如今在新品牌 LIGRE 上也可以看到，而它正在征服消費性市場。為了確保新型磨豆機獲得嚴格的品質保證，尤其是針對使用壽命和遵守預設咖啡重量方面，Gronbach 的開發工程師在測試結構設定中仰賴 KUKA 的 LBR iisy 協作機器人的支援。

高階設備和組件的優質供應商

Gronbach 集團公司成立於 1964 年，最初是一家鉸鏈製造商。業務幾乎是飛快成長：如今，該公司在歐洲總共有五個生產基地，在美國設有一個銷售辦事處，員工人數約 1,200 名。作為一家原始設備製造商，Gronbach 專門致力於技術組件或完整產品的開發和製造，這些產品銷往全球 500 多家客戶，從大公司到新創公司不等，主要是來自家用電器產業，例如咖啡機、電磁爐、蒸爐等等。其他還包括來自餐飲、醫療、汽車和消費性產業的客戶。

在這裡，品質第一優先。位於提洛邦的尼登多夫製造和研發中心擁有約 200 名員工，對於 Gronbach 集團來說，在產品解決方案的整體開發方面具有非常重要的意義，有關機械、電氣、電子系統和軟體等的主題均匯聚於此。一個內部專家團隊致力於研究工作和針對客戶需求開發設備和組件。所有產品在技術、永續性和能源效率方面都追求同樣的高品質標準。為了對新型咖啡磨豆機施行嚴格品質管制，開發工程師仰賴 KUKA 的 LBR iisy 協作機器人的支援來改善測試結構設定中的流程。

研磨和稱重 55,000 次：KUKA LBR iisy 協作機器人協助 Gronbach 的開發工程師高效實施新型咖啡磨豆機的品質管制。

作為頂尖原始設備製造商，Gronbach 同時擁有強大的製造專業技能以及研發領域的廣泛實際知識。我們在數百個成功的客製化專案中累積了豐富經驗，如今匯集成自有品牌 LIGRE：即日起，公司採用此品牌名稱，以高階咖啡製備機器製造商的身份進入市場。除了濃縮咖啡機外，目前推出上市的首批產品之一還有 LIGRE siji 咖啡磨豆機。

就消費性領域的咖啡磨豆機而言，這是一項全新創舉，可以精準地以公克為單位來預先設定要研磨的咖啡量。為了確保一流品質不淪於空談，Gronbach 的研發專家決定對這項新開發的產品施行一系列測試，實現嚴格的品質管制。基本的假設是，咖啡磨豆機在大約十年的使用壽命內可研磨或加工處理約 500 公斤的咖啡——也就是總量為半公噸。為了確保在這樣的長時間內以及在不同的操作條件下，機器一律能夠達到正確的稱重結果，有必要採用能夠同時滿足急劇加速和超高重複精度需求的解決方案。畢竟最終成品必須是可靠耐用的，而所獲得的知識也應融入未來的開發和改良。

我們的目標是測試磨豆機的模擬使用壽命，以充分瞭解磨損情形和精確度。

工程經濟碩士（高等職業學院）Alexander Fahringer，Gronbach 技術開發與測試工程師

符合成本的品質管制

Gronbach 的研發專家一致認為，因為有機器人自動化的協助，他們的測試結構設定才得以達成符合成本的品質保證。很快就定案採用 KUKA，因為公司位於庫夫斯坦附近的尼登多夫製造廠中，已有數架工業機器人正在服役。值得慶幸的是，KUKA 的產品系列中有一款 LBR iisy 協作機器人，非常適合此類過程。

只有透過使用像 LBR iisy 這類協作機器人實施自動化，才能實現具經濟效益的品質保證。

這款靈活的協作機器人最大負載能力為 3 公斤，在這個具體案例中並未受到充分利用，但 Alexander Fahringer 表示：「對於可能的其他應用和過程，還是很高興知道仍有繼續發展的空間。」他堅信這個初步計畫可證明，協作機器人未來將在開發部門（例如品質管理部門）中佔有永久的地位。當然，更高的負載需求也沒問題：KUKA 提供 LBR iisy 協作機器人，其最大負載能力高達 15 公斤，作用範圍在 760 至 1,300 mm 之間。

利用機器人進行品質管理：由於人機協作具有簡單的教導功能，LBR iisy 協作機器人的試運轉和程式設計都非常簡單快速。

品質管理：六個測試步驟

當時為實際的品質保證測試規劃了兩個月的時間。在此期間，LBR iisy 協作機器人的任務是全自動執行 55,000 次咖啡研磨和稱重過程。每次都必須完成六個相同的步驟：在精密天平上量出濾杯的皮重、抓住濾杯並將其移到咖啡磨豆機中、放開濾杯並等待研磨過程結束、拿起填裝好的濾杯並將其移到天平上、放開並將天平稱重值儲存資料庫中、拿起濾杯、清空並再次放置在天平上。

專為可靠的重複運動設計：協作機器人這類機器人技術日益受到開發和測試實驗室採用，例如用於品質管制。

LBR iisy 協作機器人的顯著優勢在於，可以利用教學按鈕，以人機協作的方式輕鬆完成程式程計。KUKA 客戶經理 Michael Reindl 也特別強調機器人非常易於操作，他解釋道：「人員可以手動引導協作機器人，輕鬆地教導它執行所需的任務，例如移動和等待時間等等。」LBR iisy 協作機器人直覺易懂的操作方式創造了靈活的應用可能性，自動化專家和機器人初學者都可以將其快速安全地投入運行和操作，更別提機器人當然符合人機協作的所有相關安全要求。

品質管理新途徑：KUKA 的 LBR iisy 協作機器人為 Gronbach 提供了大力支援。作為品質管制的一部分，它們在一個長時間縮時測試中讓新型咖啡磨豆機進行了 55,000 次研磨和稱重。

數百萬次循環

「尤其是小型 LBR iisy 協作機器人，即最大負載能力為 3 公斤的機型，但也包括較大的機型，都是專為以最安全的方式在人員附近執行簡單、單調且重複性高的任務所設計。」Michael Reindl 如此解釋協作機器人的典型應用領域。11 和 15 公斤的機型甚至防塵防濺水（防護等級 IP 54）。簡單的操作方式和極度靈活，使協作機器人有別於傳統的工業機器人。

KUKA LBR iisy 系列協作機器人的最大負載能力分別為 3、11 和 15 公斤。

如此可以減輕不受歡迎的、甚至是對健康有害的工作步驟所引起的負擔，而且由於高度精確、重複精度佳且易於操作，更提供了實際的附加價值。這也適用於品質管理的具體情況。每個過程，無論是研磨還是稱重步驟，都已在連續運行中絕對可靠地進行和記錄，因此可以快速識別出偏差以確保品質。Reindl 表示：「機器人控制器用作此應用中所有其他元件的主控站。」這要歸功於對不同系統的開放性。令人滿意的測試結果：「磨豆機運作情況非常良好，經過模擬使用十多年後，幾乎沒有磨損的跡象，這表示使用壽命會更長。」Fahringer 表示。除此之外：對於協作機器人來說，55,000 次測試研磨幾乎不值得一提。「它才剛磨上手呢！」Reindl 幽默地說。他指的是 KUKA 機器人標準執行的數百萬次循環。

左起：工程經濟碩士（高等職業學院）Alexander Fahringer，Gronbach 技術開發與測試工程師；Peter Koppensteiner，Gronbach 電器部門研發人員；企業管理碩士 Michael Reindl，KUKA 客戶經理。

輕鬆入門

Gronbach 的研發團隊確信，這不會是最後一次使用 LBR iisy 協作機器人。「身為自動化工程師，我們已經在考慮協作機器人能夠如何支援我們其他的品質管制和過程。」Fahringer 說。與 KUKA 合作良好的經驗也促成了這一點。機器人專家使感興趣的各方可以非常輕鬆地入門：Reindl 表示：「我們很高興為公司客戶提供像 LBR iisy 這類協作機器人，讓他們不需複雜程序就能試用並進行測試」。這一點也不是問題：這款精巧的機器人放得進每個汽車行李廂裡。