螺絲屬機(jī)械根底零件，被譽(yù)為“工業(yè)之米”，大到航天飛機(jī)、汽車和機(jī)械設(shè)備，小到藍(lán)牙耳機(jī)、桌椅板凳，我們都可以發(fā)現(xiàn)其身影。
螺絲這樣一個(gè)小東西，分布在各類產(chǎn)品的毛細(xì)血管，不起眼卻不可或缺。一兩顆螺絲的不穩(wěn)定，小則讓電子設(shè)備分崩離析，大則曾影響過(guò)印度一艘航母的運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此，在電子、家電、玩具、五金、汽車零部件等現(xiàn)代工業(yè)制品行業(yè)的生產(chǎn)流程中，鎖螺絲一直被視作一項(xiàng)非常重要的工序。
在過(guò)去，廣東電子信息制造業(yè)企業(yè)快速發(fā)展，形成超過(guò)7800家規(guī)模上電子信息制造業(yè)企業(yè)集群，他們是對(duì)鎖螺絲工序感受最為深刻的一批人。招聘大量人工，就是為了彌補(bǔ)鎖螺絲效率低下的問(wèn)題。
如今，面對(duì)人力成本的逐年上漲，招工越來(lái)越難的趨勢(shì)，企業(yè)主在鎖螺絲這個(gè)工藝上進(jìn)行了幾次設(shè)備升級(jí)。
從傳統(tǒng)手工到使用電批或風(fēng)批工具，再到半自動(dòng)鎖螺絲機(jī)、XYZ鎖附模組，甚至是出現(xiàn)時(shí)間并不長(zhǎng)的機(jī)器人，聰明的企業(yè)總在尋找著更加低成本且高效的解決辦法，升級(jí)自動(dòng)化已經(jīng)成為廠商效率提升和成本控制的突破口。
在對(duì)比嘗試過(guò)許多傳統(tǒng)解決方案后，越來(lái)越多的企業(yè)家表示，機(jī)器人已經(jīng)成為一種鎖螺絲的最優(yōu)解。
鎖螺絲的進(jìn)化路
對(duì)于自動(dòng)化鎖螺絲，最初的需求是能夠又快又好。螺紋紋理流暢，尺度均勻，沒(méi)有缺損處，這是許多企業(yè)一開(kāi)始對(duì)鎖螺絲工藝的自動(dòng)化升級(jí)要求。
因?yàn)閷?duì)于依賴于人工進(jìn)行鎖螺絲的3C電子企業(yè)而言，首先要解決的是人工鎖螺絲效率低、且難以保證產(chǎn)品一致性的問(wèn)題，這使得自動(dòng)化生產(chǎn)中XYZ鎖附模組的應(yīng)用曾一度流行。
但采取自動(dòng)化設(shè)備的另一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了，許多企業(yè)的廠房并不大，單一的固定式自動(dòng)化設(shè)備不符合企業(yè)對(duì)投資回報(bào)率的要求，而鎖螺絲的工人五湖四海，簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗，有時(shí)候還有假期兼職的學(xué)生。
為了提高利潤(rùn)，產(chǎn)業(yè)集群中的工廠，必然偶爾還會(huì)進(jìn)行換產(chǎn)代工。同時(shí)，熟練工人們對(duì)于一條產(chǎn)線上臨時(shí)出現(xiàn)的玩具、電路板等多品種鎖螺絲的情況，均能應(yīng)對(duì)自如。
隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜和多樣化，一條產(chǎn)線往往就需要針對(duì)直徑、長(zhǎng)度、螺距、材料不同的多型號(hào)螺絲進(jìn)行處理，XYZ鎖螺絲因平臺(tái)定制與設(shè)計(jì)加工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，已無(wú)法適應(yīng)日益柔性化、快速迭代的制造需求。
近5年時(shí)間，機(jī)器人以其多面手、柔性制造的特性逐漸成為鎖附自動(dòng)化解決方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)的首眩
然而在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的使用中，新的問(wèn)題出現(xiàn)了。傳統(tǒng)3C和汽車行業(yè)原有產(chǎn)線密集，機(jī)器人可用空間小，生產(chǎn)線開(kāi)放空間中企業(yè)主難免有占地面積大和工人安全的顧慮。
不會(huì)操作使用是這些3C企業(yè)面臨的問(wèn)題，就像一個(gè)好的工廠需要多個(gè)優(yōu)秀的車間主任一樣，工業(yè)機(jī)器人存在編程語(yǔ)言異常復(fù)雜、占用空間偏大以及安全性低等問(wèn)題，需要工業(yè)機(jī)器人程序員和維護(hù)人員，這種專業(yè)難度依然阻礙了其在大部分企業(yè)鎖附工藝的進(jìn)一步發(fā)展和普及。
以3C生產(chǎn)中的無(wú)線耳機(jī)生產(chǎn)為例，在不大的廠房中，廠商每隔一到兩年需要更換整條產(chǎn)線，由于XYZ模組保值率低且無(wú)法重復(fù)利用，最終造成大量自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的閑置與淘汰。
為了面對(duì)鎖螺絲挑戰(zhàn)，機(jī)器人廠商不斷升級(jí)改進(jìn)產(chǎn)品，協(xié)作機(jī)器人的解決方案無(wú)疑讓許多企業(yè)眼前一亮。
在協(xié)作機(jī)器人的基礎(chǔ)上，近日，越疆團(tuán)隊(duì)宣布開(kāi)發(fā)了無(wú)需編程、適配智能電批的協(xié)作機(jī)器人鎖螺絲工藝包，將智能化機(jī)器人操作和智能鎖附工藝完美結(jié)合。
在該工藝包的基礎(chǔ)上，越疆協(xié)作機(jī)器人可精準(zhǔn)鎖附M1.0-M5.0螺絲，支持多角度、多姿態(tài)鎖螺絲，滿足了小批量定制模式下快速切換生產(chǎn)的需求。
據(jù)了解，目前越疆該鎖附工藝方案已獲得國(guó)內(nèi)3C和新能源汽車頭部企業(yè)的批量訂單，成功應(yīng)用于耳機(jī)充電倉(cāng)、車燈、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的各類鎖附場(chǎng)景。
那么越疆的解決方案，到底具有哪些優(yōu)勢(shì)？是靠什么贏得了企業(yè)的青睞？
鎖螺絲“關(guān)鍵指標(biāo)”優(yōu)勢(shì)凸顯
對(duì)于鎖螺絲工藝而言，精確度、穩(wěn)定性是許多企業(yè)挑選自動(dòng)化產(chǎn)品的首要因素。
由于產(chǎn)品多品種小批量特征愈發(fā)明顯，同時(shí)部分產(chǎn)品孔洞的深度，緊固件的制作需要嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)，不然過(guò)粗或過(guò)細(xì)，孔隙不配，內(nèi)徑過(guò)大，都可能在安裝和使用的時(shí)候發(fā)生松動(dòng)或脫落造成產(chǎn)品問(wèn)題。
越疆協(xié)作機(jī)器人以業(yè)界領(lǐng)先的振動(dòng)抑制和全參標(biāo)定等自主技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜姿態(tài)運(yùn)行環(huán)境下的高速穩(wěn)定運(yùn)行和精準(zhǔn)定位。
例如，在耳機(jī)充電倉(cāng)M1.6細(xì)小螺絲鎖附場(chǎng)景中，越疆機(jī)器人作業(yè)節(jié)拍小于2.5s，目標(biāo)扭力1.0kgf.cm±5%，并通過(guò)了CE、NRTL、CR、ISO 13849、ISO/TS 15066等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外認(rèn)證，大幅提升了鎖螺絲整體方案的可靠性。
其次，智能化和數(shù)據(jù)化也是越疆協(xié)作機(jī)器人鎖螺絲方案獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
通過(guò)采用智能電批，該方案可直接對(duì)鎖附的轉(zhuǎn)速和扭力進(jìn)行控制。
在此基礎(chǔ)上，越疆還開(kāi)放了多段式鎖附工藝參數(shù)設(shè)置，用戶可以根據(jù)不同螺絲及工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，將扭矩精度誤差控制在較小范圍以內(nèi)。
此外，該方案更是配置了漏鎖、浮高、滑牙等異常情況監(jiān)控，在鎖附過(guò)程中可以判斷故障發(fā)生，防止缺陷品流入下一道工序。
基于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，機(jī)器人系統(tǒng)將記錄每一顆螺絲參數(shù)，對(duì)來(lái)料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
這意味著該方案實(shí)現(xiàn)了每一件產(chǎn)品可追溯，且生產(chǎn)數(shù)據(jù)可上傳到外部MES系統(tǒng)的功能，產(chǎn)品上每一顆螺絲都有數(shù)據(jù)綁定，以便對(duì)生產(chǎn)的問(wèn)題追溯處理。
此外，該方案工藝包支持接入PLC、MES系統(tǒng)、視覺(jué)等外設(shè)，可靈活擴(kuò)展各種自動(dòng)化、數(shù)字化能力，無(wú)縫切入工業(yè)4.0生產(chǎn)模式。
對(duì)于希望提高產(chǎn)品綜合品質(zhì)，優(yōu)化供應(yīng)鏈的企業(yè)而言，這一方案無(wú)疑具備極大誘惑力。
在智能制造領(lǐng)域，任何一種產(chǎn)品，都有相對(duì)應(yīng)的鎖螺絲設(shè)備，因而自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的型號(hào)可謂不勝枚舉。
因此，為了滿足更廣大集成商與終端企業(yè)的采購(gòu)需求，越疆鎖螺絲工藝包目前支持不同品牌鎖螺絲生態(tài)配件，可擴(kuò)展各類應(yīng)用場(chǎng)景模板，能快速適配不同行業(yè)場(chǎng)景下的各種鎖附裝配任務(wù)。
不管是3C行業(yè)中的耳機(jī)、手機(jī)、平面、電腦、智能手表的螺絲鎖附，還是家電行業(yè)冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、風(fēng)扇螺絲鎖附，或者是車燈、儀表盤、座椅、天線等汽車零部件，馬達(dá)、電機(jī)等五金產(chǎn)品的鎖附任務(wù)，都可以通過(guò)越疆完整的協(xié)作生態(tài)平臺(tái)，快速集成專機(jī)進(jìn)行批量應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)可復(fù)制應(yīng)用批量化，在鎖螺絲這件事情上，越疆生態(tài)效益已經(jīng)開(kāi)始凸顯。
快速啟動(dòng)生產(chǎn)，下一步優(yōu)化進(jìn)行中
如今，好用，更快用上，這已經(jīng)成為許多廠商選擇協(xié)作機(jī)器人的一大原因。
對(duì)于越疆協(xié)作機(jī)器人鎖螺絲工藝包而言，同樣具有簡(jiǎn)單部署，能快速啟動(dòng)生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，并在這種基礎(chǔ)上，進(jìn)行了更多符合企業(yè)述求的改進(jìn)。
這一方面體現(xiàn)在越疆鎖螺絲工藝包能快速適配鎖螺絲電批系統(tǒng)、供料器、視覺(jué)、PLC等模塊化單元，基于即插即用的生態(tài)組件和完整工藝包快速集成應(yīng)用，使得越疆該解決方案可進(jìn)一步降低企業(yè)自動(dòng)化導(dǎo)入以及使用過(guò)程的整體成本。
另一方面，越疆還注意到，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人存在導(dǎo)入門檻高，腳本編程繁瑣，調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)，且過(guò)度依賴高級(jí)編程人員等問(wèn)題。
為此，在協(xié)作機(jī)器人拖動(dòng)示教等基礎(chǔ)功能上，越疆協(xié)作機(jī)器人鎖附工藝包將螺絲鎖附過(guò)程抽象成取螺絲、鎖螺絲、結(jié)果數(shù)據(jù)顯示和上傳三個(gè)步驟。
企業(yè)只需每個(gè)步驟內(nèi)設(shè)置對(duì)應(yīng)參數(shù)與點(diǎn)位，無(wú)需編程即可一鍵生成程序，這大幅簡(jiǎn)化了調(diào)試流程。
可以發(fā)現(xiàn)，在示教點(diǎn)位過(guò)程中，越疆的該工藝包采用“拖動(dòng)示教粗定位 +工具微動(dòng)精定位”的雙重定位方法，充分發(fā)揮了協(xié)作機(jī)器人快速示教的特性。
用戶只需拖拽機(jī)械臂到示教點(diǎn)，隨后機(jī)器人啟動(dòng)姿態(tài)調(diào)整功能，快速調(diào)整到設(shè)定的鎖附姿態(tài)；再通過(guò)工具方向微動(dòng)實(shí)現(xiàn)鎖附點(diǎn)位的精準(zhǔn)定位，將示教與調(diào)試的整體效率提升80%。
相比傳統(tǒng)XYZ結(jié)構(gòu)的螺絲機(jī)，越疆協(xié)作機(jī)器人鎖螺絲方案無(wú)疑具有更大更靈活的工作空間，能適應(yīng)更廣泛的產(chǎn)品尺寸，滿足從小型3C零部件到大型汽車零部件等鎖螺絲場(chǎng)景需求。
靈活工作空間，360度全方位鎖附，是越疆鎖螺絲方案所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
方案所采用的CR系列協(xié)作機(jī)器人，工作半徑覆蓋620-1700mm，更靈活的六自由度運(yùn)動(dòng)空間，可從正面、側(cè)面、斜面等多角度打螺絲，以最佳姿勢(shì)擰緊每一顆螺絲，滿足各種復(fù)雜工件的螺絲鎖附需求。
同時(shí)，CR系列協(xié)作機(jī)器人具有更高的負(fù)載自重比，本體輕巧，纖細(xì)靈活，相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人更適用于側(cè)裝、倒裝等不同的安裝方式，滿足狹小工作空間內(nèi)角度刁鉆的鎖螺絲作業(yè)需求。
不僅如此，安全性是很多企業(yè)重視的難題，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作最優(yōu)配置一直是越疆努力的重要方向。
CR系列協(xié)作機(jī)械臂自帶高靈敏度碰撞檢測(cè)，支持5級(jí)碰撞力度調(diào)節(jié)，用戶可以根據(jù)不同場(chǎng)景需求靈活設(shè)定。
協(xié)作機(jī)械臂在發(fā)生碰撞停機(jī)后，通過(guò)人工解鎖可快速恢復(fù)生產(chǎn)，既充分保障了人的安全，又不影響生產(chǎn)效率。
由于協(xié)作機(jī)器人無(wú)需安裝護(hù)欄或者安全光柵，可以與人高效協(xié)作，在生產(chǎn)線上共享工作空間，間接為客戶創(chuàng)造更高的靈活性和經(jīng)營(yíng)效益。
結(jié)語(yǔ)與未來(lái)
2022年，對(duì)于制造企業(yè)而言，正尋求用更孝更靈活的設(shè)計(jì)，更快更輕松地適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)線。協(xié)作機(jī)器人憑助能夠靈活部署，快速調(diào)整切換，并重新分配任務(wù)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)處在工業(yè)機(jī)器人復(fù)興的風(fēng)口浪尖。
如今，在物流、倉(cāng)庫(kù)或?qū)嶒?yàn)室等其他領(lǐng)域，對(duì)機(jī)器人的需求在不斷增長(zhǎng)。靈活便捷已經(jīng)成為新一代機(jī)器人發(fā)展的明顯趨勢(shì)，通過(guò)更先進(jìn)的傳感器、更豐富數(shù)據(jù)，以及完整軟件解決方案，機(jī)器人的性能得到大幅提升，并打開(kāi)了更多的應(yīng)用領(lǐng)域。未來(lái)，協(xié)作機(jī)器人企業(yè)通過(guò)在各類工藝上的優(yōu)化創(chuàng)新，將繼續(xù)提供與人類進(jìn)行更大的合作和協(xié)作工作的可能性，也為更多制造企業(yè)打開(kāi)了數(shù)字化、智能化升級(jí)的新思路。
