庫(kù)卡機(jī)器人（上海）有限公司

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速度和精度——KUKA KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人在木工作業(yè)中成功應(yīng)用

庫(kù)卡機(jī)器人（上海）有限公司

編者按：隨著工信部《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》發(fā)布，全國(guó)各地陸續(xù)出臺(tái)了工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)，從地方政府到民間資本，都掀起了一股機(jī)器人熱潮。繼而《中國(guó)制造2025》規(guī)劃將工業(yè)機(jī)器人列為十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，在國(guó)家政策的支持下，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)生機(jī)勃勃的“大時(shí)代”！

KUKA作為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的佼佼者，基于自身多年的專業(yè)技術(shù)，為客戶量身定制最適用的行業(yè)解決方案。其堆垛機(jī)器人憑借自身快速、靈活的優(yōu)勢(shì)已在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。以KUKA KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人為例，其在木工作業(yè)中利用真空技術(shù)進(jìn)行木板堆垛，憑借高速度、高精度、短周期、高效率等優(yōu)勢(shì)成為客戶的優(yōu)選方案，備受青睞。

KUKA作為全球領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人制造商，不僅用卓越的產(chǎn)品和最前沿的技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，更是用專業(yè)的解決方案去博得客戶的認(rèn)可，以期幫助行業(yè)用戶提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前KUKA公司的工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量超過(guò)1萬(wàn)臺(tái)，已在全球安裝了15萬(wàn)臺(tái)。KUKA可以為客戶提供負(fù)載量從3kg至1000kg的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)6軸機(jī)器人以及一些特殊應(yīng)用機(jī)器人，機(jī)械臂工作半徑從635mm到3900mm，全部由一個(gè)基于工業(yè)PC平臺(tái)的控制器控制，操作系統(tǒng)采用Windows XP系統(tǒng)。目前已在儀器儀表、汽車、航天、消費(fèi)產(chǎn)品、物流、食品、制藥、醫(yī)學(xué)、鑄造、塑料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

Voit公司是木材加工、家具制造以及高質(zhì)量?jī)?nèi)部裝修領(lǐng)域的專家，專營(yíng)汽車經(jīng)銷商的店鋪裝修，主要負(fù)責(zé)展廳的內(nèi)部裝修，包括辦公室、休息室和客戶區(qū)家具的生產(chǎn)與陳設(shè)等。Voit公司第一次使用機(jī)器人進(jìn)行桌子、側(cè)板等各種木板的堆垛，選用了KUKA KR QUANTEC系列的KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人，其有效負(fù)荷能力為180kg，工作半徑可達(dá)3200mm，可在車間雙面封邊機(jī)旁邊開(kāi)展各種木板的托盤裝運(yùn)堆垛工作。

簡(jiǎn)單易操作

KUKA機(jī)器人的系統(tǒng)合作伙伴Fischertech公司收到的具體項(xiàng)目需求是：Voit公司采購(gòu)了一臺(tái)新的封邊機(jī)，計(jì)劃只有一人在機(jī)器上料端負(fù)責(zé)設(shè)置和操作機(jī)器并進(jìn)行家具板橫向進(jìn)給供料，機(jī)器后端的堆垛工作由機(jī)器人完成。

KUKA為客戶提供的是一臺(tái)僅含長(zhǎng)度、寬度、厚度等幾個(gè)參數(shù)的自定義程序，客戶只要準(zhǔn)確定義要處理的最小和最大部件即可。具體到Voit公司，僅需要堆垛的最小和最大家具部件的參數(shù)，對(duì)操作員的唯一要求就是能夠修正這些參數(shù)，不需要具備對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行編程的能力。另外封邊機(jī)還設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)界面，KUKA smartPAD是一種觸摸屏式平板電腦，擁有KUKA開(kāi)發(fā)的專為Fischertech設(shè)計(jì)的用戶界面，憑借一個(gè)簡(jiǎn)潔的操作員控制模板，簡(jiǎn)單輸入所要求的產(chǎn)品變量和需要顯示的系統(tǒng)總體參數(shù)即可。

在Voit公司的生產(chǎn)線上，單個(gè)的板材先被研磨和粘合，然后經(jīng)動(dòng)力輥道輸送機(jī)離開(kāi)機(jī)器，隨后機(jī)器人用真空吸盤拾起板材并進(jìn)行碼垛。然而這項(xiàng)工作執(zhí)行起來(lái)并不簡(jiǎn)單，有時(shí)一些較窄的家具部件必須并排放置，而這對(duì)于KUKA機(jī)器人來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何問(wèn)題。機(jī)器人程序根據(jù)不同工件尺寸，精準(zhǔn)地控制吸盤，這樣機(jī)器人就可以根據(jù)預(yù)定義的堆層模式進(jìn)行碼垛。待貨位堆滿后，動(dòng)力輥道輸送機(jī)載著碼垛完的木板自動(dòng)離開(kāi)機(jī)器人工位。如果還需要進(jìn)一步的封邊操作，則送回封邊機(jī)起始位置。

高速度和高精確度

在選擇KUKA KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人之前，Voit公司面臨兩難選擇：是采用機(jī)器人還是采用門架起重機(jī)的解決方案，雖然后者更便宜一些，但與KR QUANTEC PA的堆垛工作相比，缺乏靈活性和準(zhǔn)確性。例如堆垛精確性可能有幾厘米的差別，此外起重機(jī)系統(tǒng)只有一個(gè)受限的工作半徑方向，不具備像機(jī)器人這樣的多功能性，而且動(dòng)力小，能耗高，磨損快。而采用KUKA KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)就非常明顯：高速度、高精度、短周期，工作半徑可達(dá)3200mm。帶60mm開(kāi)口的空心式腕關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)是KUKA KR QUANTEC系列的另一個(gè)亮點(diǎn)，所有空心腕關(guān)節(jié)外裝套件的普通型號(hào)都可以安裝到機(jī)械臂的保護(hù)性內(nèi)壁上，減少了輪廓干涉，簡(jiǎn)化了離線編程并延長(zhǎng)了管線包的使用壽命。最終Voit公司做出選擇，用KUKA KR 180 R 3200 PA關(guān)節(jié)臂機(jī)器人用于木板堆垛。

現(xiàn)在利用KUKA機(jī)器人，Voit公司員工能夠在每一班次堆垛2400個(gè)零部件，與之前相比提高了40%。新的系統(tǒng)安裝大大超越了Voit公司的預(yù)期，機(jī)器人很快就被集成到生產(chǎn)線中，使公司在3天之內(nèi)重新恢復(fù)了生產(chǎn)。現(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)正常運(yùn)行了數(shù)月，不僅沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，而且還提高了質(zhì)量和銷量。