01 簡(jiǎn)介

豐田汽車北海道工廠位于日本北海道苫小牧市，主要為豐田汽車生產(chǎn)變速器、車軸和其他零部件，“提高生產(chǎn)效能”是他們的一個(gè)重要目標(biāo)。該公司通過(guò)利用優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人來(lái)構(gòu)建他們的機(jī)器人系統(tǒng)，以改進(jìn)用于差速小齒輪（圓形齒輪）裝載過(guò)程的生產(chǎn)設(shè)施，這在過(guò)去一直是一個(gè)難題。結(jié)果表明，他們成功地構(gòu)建了自己的機(jī)器人系統(tǒng)，不僅降低了成本和空間，與舊系統(tǒng)相比，還將運(yùn)行速率從92%提高到了98%。

02 挑戰(zhàn)

將差速小齒輪送入加工機(jī)的過(guò)程中，操作人員會(huì)提起一根串有多個(gè)差速小齒輪的串桿，將其側(cè)放在傳送機(jī)上，在自身重量的作用下，工件會(huì)自動(dòng)被送入機(jī)器中。在過(guò)去，每次工件形狀改變時(shí)，相對(duì)應(yīng)的，傳送設(shè)備也都必須進(jìn)行改造，并且串起來(lái)的工件重達(dá)2至3千克，給操作人員帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)，操作人員必須小心翼翼地工作，以免損壞工件。

03 解決方案

豐田汽車北海道工廠工程部零部件生產(chǎn)工程師辦公室HEVG組組長(zhǎng)Junichi Isobe說(shuō)：“基于“提高生產(chǎn)效率”的目標(biāo)，我們希望讓當(dāng)前的生產(chǎn)更加高效，所以我們的經(jīng)銷商Toyoda Yuki向我們介紹了優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人。在2019年12月的國(guó)際機(jī)器人展覽會(huì)以及2020年1月的日本東京機(jī)器人展覽會(huì)（ROBODEX）上看到協(xié)作機(jī)器人越發(fā)受歡迎后，我們決定挑戰(zhàn)難題。”

在首次引入?yún)f(xié)作機(jī)器人后，挑戰(zhàn)在于保持生產(chǎn)節(jié)拍在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)，并找到一種識(shí)別工件的方法。 視覺(jué)相機(jī)的使用會(huì)超出生產(chǎn)節(jié)拍，并且因?yàn)楣ぜ橇梁谏?，所以很難檢測(cè)。因此，Toyoda Yuki設(shè)計(jì)了一種方案，利用優(yōu)傲機(jī)器人內(nèi)置的力扭矩傳感器（F/T傳感器）來(lái)檢測(cè)夾爪觸碰工件時(shí)的反力。經(jīng)過(guò)示范試驗(yàn)，豐田采用了該方案。工程事業(yè)部HEVG零部件生產(chǎn)工程部的Syusaku Jin表示：“我們決定開(kāi)發(fā)一個(gè)不含攝像頭的系統(tǒng)，這樣可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置。OnRobot RG2/RG6夾爪屬于UR+解決方案，能夠輕易地在優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人的示教器上進(jìn)行編程，同時(shí)機(jī)器人內(nèi)置F/T傳感器使用起來(lái)也非常便捷。

負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)工作的1號(hào)零部件生產(chǎn)部12號(hào)生產(chǎn)組組長(zhǎng)Suguru Sakai也表示：“現(xiàn)在，如果我們想把工件朝相反方向放置，或者改變串桿的數(shù)量，只需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行重新編程。機(jī)器人還會(huì)幫忙檢查工件的厚度，我覺(jué)得這點(diǎn)十分方便。"

在過(guò)去，每條生產(chǎn)線對(duì)應(yīng)一個(gè)物料進(jìn)料器，但現(xiàn)在，優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人能通過(guò)一個(gè)機(jī)器人同時(shí)向兩條生產(chǎn)線供應(yīng)物料。之前每次增加新的型號(hào)時(shí)對(duì)應(yīng)都需要一個(gè)新的進(jìn)料器，而現(xiàn)在只需修改機(jī)器人編程即可適應(yīng)新型號(hào)，大大節(jié)省了投資成本。我們?cè)跈C(jī)器人身上安裝了安全掃描儀作為安全措施，這樣一來(lái)，每當(dāng)有人靠近時(shí)它就會(huì)減速，而如果有人撞到它則會(huì)停下來(lái)。隨著異常情況的逐漸減少，利用率從92%提高到了98%。Syusaku Jin說(shuō)道：“能夠以一種非常穩(wěn)定的方式來(lái)操作生產(chǎn)線是一件令人高興的事情?！?/p>

Jin 繼續(xù)說(shuō)道：“最困難的部分是布線工作。我沒(méi)有從事過(guò)這種布線工作，所以我認(rèn)為這次的經(jīng)歷在我們安裝下一個(gè)機(jī)器人時(shí)會(huì)非常有用。甚至還幫助我提高了為其他設(shè)備繪制電氣圖的能力，即使這些設(shè)備可能不是機(jī)器人?！?/p>

優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人還用于裝配線上。于此，機(jī)器人被安裝在由人組成的流水線的傳送帶末端，負(fù)責(zé)將工件轉(zhuǎn)移到下一個(gè)傳送帶上。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為，即使協(xié)作機(jī)器人出現(xiàn)故障，也能及時(shí)恢復(fù)人工勞動(dòng)模式，不必停止產(chǎn)線。

豐田汽車北海道工廠希望今后能在各種流程中引入優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人?！爱?dāng)然，降低系統(tǒng)成本是“提高生產(chǎn)效率”的關(guān)鍵之一。然而，除此之外，參與各種項(xiàng)目能夠提升我們自身能力。我相信這是強(qiáng)化我們制造體系的一種方式。”Isobe表示。

UR協(xié)作機(jī)器人型號(hào)：
2個(gè)UR5e
1個(gè)UR10e
1個(gè)UR16e

采用的UR+解決方案：
OnRobot RG2機(jī)械手臂
OnRobot RG6機(jī)械手臂