Принципиальное различие между коллаборативными роботами и традиционными промышленными роботами заключается не только в их внешнем виде или грузоподъемности, но и в базовой архитектуре управления. Коллаборативные роботы используют контуры управления силой/крутящим моментом, обеспечивая присущую им безопасность в ситуациях, когда люди и роботы сосуществуют.
| Имя | Коллаборативный робот серии CR | ||
| Спецификация | Модель | CR20-1400 | |
| Полезная нагрузка | 20 кг | ||
| Достигать | 1400 мм | ||
| Степени свободы | 6 вращающихся шарниров | ||
| ЧМИ | 10,4-дюймовый пульт дистанционного управления или мобильный терминал с веб-приложением | ||
| Движение | Повторяемость | ±0,05 мм | |
| Движение по оси | Рабочий диапазон | Максимальная скорость | |
| 1 ось | ±360° | ±120°/с | |
| 2 оси | ±360° | ±120°/с | |
| 3 оси | ±360° | ±180°/с | |
| 4 оси | ±360° | ±225°/с | |
| 5 осей | ±360° | ±225°/с | |
| 6 осей | ±360° | ±225°/с | |
| Максимальная скорость TCP | 2,2 м/с | ||
| Максимальная скорость по прямой | 1,5 м/с | ||
| Функции | Классификация IP-адресов | IP54/IP65 | |
| Интерфейс инструмента | GB/T 14468.1-50-4-M6 (эквивалент ISO 9409-1) | ||
| Источник питания | 220-240 В переменного тока, 47-63 Гц, 10 А / 100-200 В переменного тока, 47-63 Гц, 16 А | ||
| Порты ввода/вывода | 2 цифровых входа/выхода, 24 В, 0,6 А | ||
| Диапазон температур хранения | -40℃-55℃ | ||
| Размеры робота | 1695x388x205 мм | ||
| Вес машины | 66 кг | ||
| Потребление электроэнергии | Типичное энергопотребление: 600 Вт | ||
| Установка | Наземная, перевернутая, консольная установка. Устанавливается в любом направлении. | ||
| Шкаф управления | Входная мощность | 200-240 В переменного тока, 47-63 Гц, 10 А; 100-200 В переменного тока, 47-63 Гц, 16 А | |
| Номинальная выходная мощность | 48 В при 600 Вт | ||
| Масса | 13,6 кг | ||
| Диапазон рабочих температур | -10-50℃ | ||
| Диапазон температур хранения | -40-55℃ | ||
| Рабочая влажность | 20%-70% относительной влажности | ||
| Влажность хранения | 10%-95% (без конденсации) | ||
| Давление воздуха | 70-106 кПа | ||
| Классификация IP-адресов | IP44 | ||
| Шум | ≤55 дБ | ||
| Интерфейс связи | CAN, RS485, LAN, EtherCAT, INC — сигналы кодировщика LA+, A-; B+, B-; Z+, Z- | ||
| Пользовательский интерфейс | 16-канальный цифровой вход (тип PNP, L: -3В~5В, H: 11В-30В постоянного тока, 2~15мА), 16-канальный цифровой выход (тип PNP, 22~28В, макс.: 0,5А) | ||
| Блок управления | Размер экрана | 10,4 дюйма | |
| Разрешение экрана | 800*600/60 Гц | ||
| Тип сенсорного экрана | Емкостной | ||
| Диапазон рабочих температур | 0℃~50℃ | ||
| Диапазон рабочей влажности | Относительная влажность 10–90% (без конденсации) | ||
| Степень защиты | IP54 | ||
| Размеры | 295*225*45 (без рукоятки) | ||
| Масса | 1,3 кг | ||
а. Ограничение мощности и силы: Встроенные датчики крутящего момента отслеживают крутящий момент в каждом суставе в режиме реального времени, что позволяет устанавливать пороговые значения силы столкновения ниже пределов биомеханической устойчивости человеческого организма.
b. Контролируемая остановка с повышенным уровнем безопасности: оснащена встроенными функциями блокировки ввода/вывода для обеспечения безопасности.
c. Мониторинг скорости и расстояния: Обеспечивает регулировку скорости движения в реальном времени с помощью защитного ПЛК.
d. Повторяемость: ±0,02 мм
e. Коллаборативные роботы идеально подходят для гибких производственных сред, характеризующихся широким ассортиментом продукции и переменным количеством партий, таких как лазерная маркировка медицинских изделий, прецизионная сборка и оптический контроль. Сохраняя при этом повторяемость промышленного уровня, они обеспечивают рабочее пространство для сотрудничества человека и машины, недостижимое для традиционных роботизированных систем.
Ценность применения коллаборативных роботов основана на трех основных технических аспектах: управлении крутящим моментом, визуальном наведении и гибком развертывании. Ниже мы подробно проанализируем направления их применения с технической точки зрения.
I. Технология точной сборки и контроля усилия.
Традиционная жесткая сборка предъявляет чрезвычайно высокие требования к точности позиционирования. Даже незначительное отклонение может привести к повреждению. Коллаборативные роботы используют гибридный метод управления силой/положением, при котором концевой эффектор может мгновенно ощущать силу контакта и активно адаптироваться к ней. Типичные области применения включают установку электронных разъемов и запрессовку подшипников. Точность управления силой может достигать ±0,5 Н, а допуск на зазор снижен с 0,01 мм до 0,1 мм, что значительно снижает требования к точности позиционирования передней части.
II. Обработка поверхности и адаптивная шлифовка
Заготовка имеет допуск по размерам ±1 мм, что сложно для традиционных роботов с позиционным управлением. Коллаборативный робот поддерживает постоянное усилие контакта между инструментом и поверхностью заготовки за счет постоянного контроля силы, автоматически компенсирует отклонения траектории и подходит для таких задач, как шлифовка автомобильных бамперов, полировка сантехники и шлифовка изделий из дерева.
III. Наведение с помощью машинного зрения и захват объектов без обучения.
Коллаборативный робот, оснащенный 2D/3D камерами, осуществляет визуальное управление посредством калибровки «рука-глаз». Модель глубокого обучения может определять положение разбросанных и сложенных заготовок и планировать траекторию захвата в режиме реального времени. При смене продукта достаточно переключить только визуальную модель, что сокращает время программирования с нескольких часов до нескольких минут. Он также может использоваться для задач контроля качества, таких как проверка внешнего вида продукции, измерение размеров и распознавание символов с помощью OCR.
IV. Мобильный коллаборативный композитный робот
Коллаборативный манипулятор установлен на шасси AMR, образуя интегрированную систему «рука-глаз-нога». Он подходит для сценариев перемещения материалов и выполнения операций на разных рабочих местах, например, на автоматизированной линии обработки: AMR перемещается к станку с ЧПУ, механический манипулятор захватывает заготовку и подает ее в шпиндель, а после завершения готовое изделие извлекается и отправляется на станцию контроля качества. Для связи используется технология 5G + OPC UA, обеспечивающая взаимодействие на уровне миллисекунд.
V. Постобработка при лазерной обработке и аддитивном производстве
Коллаборативные роботы работают совместно с лазерным оборудованием для выполнения резки, сварки, маркировки и очистки. В области медицинских изделий высокоточные коллаборативные роботы используются для лазерной маркировки UDI-кодов; при постобработке 3D-печати они применяются для удаления поддерживающих структур и финишной обработки поверхности.
VI. Укладка на поддоны, снятие с поддонов и упаковка.
Коллаборативные роботы подходят для задач паллетирования и депаллетирования на различных логистических складах и в конце производственных линий. Они могут автоматически распознавать коробки разных размеров и укладывать их в соответствии с заданными схемами, заменяя ручную тяжелую работу и снижая риск производственных травм.
Технологический путь развития коллаборативных роботов, от «повторяющихся действий в фиксированных положениях» до «адаптации к окружающей среде и разнообразным задачам», позволил им соответствовать различным сценариям применения, обеспечивая большое удобство.
