在世界500強企業(yè)之一、汽車零部件供應(yīng)商李爾公司(Lear Corporation)的需求主導(dǎo)型生產(chǎn)中，Universal Robots (優(yōu)傲機器人)扮演著至關(guān)重要的角色：輕巧的機器人通過定位、測量以及擰緊車座螺絲等作業(yè)組裝汽車座椅，實現(xiàn)了更短的生產(chǎn)吞吐周期，并提高了工藝可靠性。

“及時”裝配是一種已在供應(yīng)商業(yè)內(nèi)成熟建立的生產(chǎn)模式，可以幫助顧客節(jié)省大量成本。然而，這種裝配方式要求供應(yīng)商擁有極大的靈活性。不僅隨時要為交貨做好準(zhǔn)備，同時又要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量要求。一個可靠的生產(chǎn)過程是保障生產(chǎn)安全、避免錯誤發(fā)生的必要條件。

傳帶上：UR5機器人被安裝在傳帶上至Lear的車座，車座事先已經(jīng)手動安裝了螺絲。與其他工業(yè)機器人不同的是，UR機器人無需安全圍欄和特殊防護(hù)就可以直接與人協(xié)同工作。

李爾公司是一家專供座椅系統(tǒng)與車載電子器件的國際汽車零部件供應(yīng)商。在該公司位于德國貝西希海姆的生產(chǎn)車間中，車座的生產(chǎn)曾需要工人倒班輪流工作、從而完成“及時”裝配。這項工作的關(guān)鍵在于快速靈活操作，并同時確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。但由于車間工人對于機器人技術(shù)的了解少之又少，所以理想的自動化技術(shù)必須要具備低維護(hù)需求、易于操作和編程等特點。

李爾公司面臨的一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是生產(chǎn)廠房內(nèi)的空間有限，生產(chǎn)流程中的每個環(huán)節(jié)都需要在這個空間內(nèi)的一條傳送帶上一個接一個地完成。因此，李爾公司需要一個小型、便于移動的機器人，以實現(xiàn)人機協(xié)同工作。

與機器人同事并肩工作

系統(tǒng)集成商Faude Automatisierungstechnik能夠為李爾公司提供一個滿足全部要求的解決方案：那就是來自丹麥機器人生產(chǎn)商Universal Robots(優(yōu)傲機器人)的六軸輕型機器人UR5。該機器人小巧輕便，僅重18公斤，可觸距離85厘米、負(fù)重5公斤。對李爾公司而言，這種機器人一個主要的優(yōu)勢在于它直觀的用戶界面;編程可通過操控觸摸板上的箭頭按鍵來指示機器人移動方向，或者直接控制機器人手臂來展示如何執(zhí)行某個動作。李爾公司僅需一天訓(xùn)練就能使全體員工熟悉這些機器人。與那些需要占用整個房間又笨重的自動化機器人技術(shù)不同，這些UR機器人可以無需任何安全防護(hù)措施，直接進(jìn)行人機協(xié)作：一旦員工與機器人接觸時產(chǎn)生了大于150牛頓的力，機器人手臂就會自動停止運行。優(yōu)傲機器人的安全性已經(jīng)取得了歐洲ISO體系驗證，符合合作型機器人的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，為了避免任何安全隱患，F(xiàn)aude也詳細(xì)檢查了項目中每個應(yīng)用環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)的萬無一失。

測量轉(zhuǎn)矩：UR5機器人每天能夠按照預(yù)先設(shè)定好的旋角，以35牛頓的轉(zhuǎn)矩測量和旋緊8500個螺絲。

加強質(zhì)量保障

自2011年1月起，李爾公司的貝西希海姆生產(chǎn)廠就開始使用UR機器人進(jìn)行座椅與其框架的螺絲安裝工作，這是最終裝配之前的最后、也是最重要的一道生產(chǎn)工序。每天，這些機器人將進(jìn)行三班制的工作，完成近8500次螺絲安裝任務(wù)。UR5機器人被安置在那些已經(jīng)手工擰緊過的座椅的傳送帶上。這些傳送帶都配備了包含了獨立識別數(shù)據(jù)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)調(diào)器，一旦座椅被傳送到機器人前方，轉(zhuǎn)調(diào)器就會進(jìn)行識別，機器人將自動開始按照預(yù)先設(shè)定好的旋角，并以35牛頓的轉(zhuǎn)矩旋緊座椅兩旁的螺絲。這個過程由安裝在機器人上面的電動螺絲刀完成。

由于這些座椅的位置可能會因為之前手工階段的操作略有偏差，機器人還必須能夠監(jiān)測到螺絲位置以外50 x 50毫米網(wǎng)格的范圍。除了UR5機器人外，F(xiàn)aude開發(fā)的Flexvision圖像處理系統(tǒng)在整個裝配過程中也起了不小作用。運用帶攝像頭的2D測量系統(tǒng)，機器人能夠被精準(zhǔn)定位，從而完美地進(jìn)行旋鈕的動作。UR5機器人六軸聯(lián)動的設(shè)計使得其具有出色的移動性，可以快速預(yù)判旋轉(zhuǎn)所需要的正確角度。在正式投產(chǎn)前，為了使攝像頭的設(shè)置達(dá)到最佳，F(xiàn)aude和李爾公司共同進(jìn)行了關(guān)于機器人的接口以及光影響的測試。

由于擰緊螺絲的過程是數(shù)碼操控的，機器人能夠通過其圖像處理系統(tǒng)即刻發(fā)現(xiàn)錯誤。這種自動化處理技術(shù)可以提高生產(chǎn)過程的可靠性。例如，如果座椅上的螺絲缺失了，機器人會單獨挑出來這個產(chǎn)品，并以報錯的通知方式發(fā)出警告信號。李爾公司的員工會在返修工作站手動完成螺絲的添加。機器人需要在完成最終裝配之前旋緊并監(jiān)控一大批座椅螺絲，對生產(chǎn)的質(zhì)量保證以及錯誤排查起到了至關(guān)重要的作用。

一個理想的工具：每輛車座配有一個轉(zhuǎn)調(diào)器，轉(zhuǎn)調(diào)器內(nèi)包含個體標(biāo)識數(shù)據(jù)。當(dāng)車座到達(dá)機器人底部，機器人就能通過Flexvision圖像處理系統(tǒng)讀出轉(zhuǎn)調(diào)器，并擰緊車座兩邊的螺絲。由于這些座椅的位置可能會因為之前手工階段的操作略有偏差，機器人還必須能夠監(jiān)測到螺絲位置以外50 x 50毫米網(wǎng)格的范圍。