近期，上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會公布了第一批《上海市智能機(jī)器人標(biāo)桿企業(yè)與應(yīng)用場景推薦目錄》入選名單，向全社會推廣智能機(jī)器人應(yīng)用范例。節(jié)卡機(jī)器人在3C電子行業(yè)精密涂膠、汽車行業(yè)銷軸加工、智慧餐飲行業(yè)輔助配餐的典型應(yīng)用成功入選。

節(jié)卡機(jī)器人6大產(chǎn)品系列，均具有良好的通用性與柔性，可應(yīng)用于打磨、拋光、裝配、擰緊、上下料等工藝，滿足全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈、3C電子、半導(dǎo)體、精密制造、新能源等工業(yè)領(lǐng)域，新消費(fèi)、新零售等商業(yè)領(lǐng)域，以及高校培訓(xùn)等教育領(lǐng)域需求。

本次入選的三大代表性應(yīng)用解決了哪些行業(yè)痛點(diǎn)難題，取得了什么樣的應(yīng)用成效？

3C電子行業(yè)精密涂膠的力控協(xié)作機(jī)器人

以藍(lán)牙耳機(jī)裝配為例，JAKA搭建了具有編程簡單、路徑自調(diào)節(jié)、加工速度平穩(wěn)、支持周期涂膠與批量修改等特點(diǎn)的節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站，實(shí)現(xiàn)自動涂膠。

1、藍(lán)牙耳機(jī)涂膠需求痛點(diǎn)

藍(lán)牙耳機(jī)形狀各異、結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部集成音頻、驅(qū)動、麥克風(fēng)、藍(lán)牙、運(yùn)動傳感器、電池等多個(gè)模塊。涂膠時(shí)，有如下痛點(diǎn)：

1）路徑復(fù)雜，多不規(guī)則弧線。如常見的盒裝耳機(jī)，底部外徑約為5-7mm，內(nèi)徑不足4 mm。同時(shí)，耳機(jī)內(nèi)部零件精密多樣，導(dǎo)致路徑復(fù)雜。

2）精密涂膠工藝，難以實(shí)施。比如在耳機(jī)底部縫隙填充時(shí)，需在一個(gè)坡面頂端背后0.25mm 寬的弧形縫隙內(nèi)均勻填充膠水且不允許溢膠。

3）涂膠工藝一致性要求嚴(yán)格。膠量的一致性直接影響涂膠效果，上述底部縫隙填充，需要在每個(gè)均勻不一的縫隙內(nèi)準(zhǔn)確填充1.68mg 膠水，故對涂膠精度、速度、穩(wěn)定性均提出了極高要求。

4）膠水種類多，需兼容多工藝。廠商會使用各類膠水，自動涂膠工作站需要兼容更多的膠水類型和工藝場景。

2、“人工+專機(jī)”傳統(tǒng)生產(chǎn)模式痛點(diǎn)

1）人工成本高，質(zhì)量難以保證。工人長時(shí)間工作，易產(chǎn)生疲勞，人工方式容易涂膠不均勻，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、質(zhì)量下降。

2）經(jīng)驗(yàn)要求高，標(biāo)準(zhǔn)化程度低。涂膠作業(yè)考驗(yàn)工人經(jīng)驗(yàn)，難以復(fù)制給新員工，難以實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化。

3）涂膠姿態(tài)變化大，需人工干預(yù)。雖然目前涂膠機(jī)可實(shí)現(xiàn)0.01mm涂膠精度，但是受限于機(jī)械結(jié)構(gòu)，涂膠范圍僅在10mm之內(nèi)。同時(shí)，涂膠機(jī)以三軸居多，難以應(yīng)對需要大姿態(tài)變化的耳機(jī)復(fù)雜腔體涂膠。

3、解決方案

節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站采用“力傳感+機(jī)器人+專機(jī)”架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對藍(lán)牙耳機(jī)復(fù)雜腔體的涂膠和擦膠處理。

涂膠時(shí)，節(jié)卡小助系列協(xié)作機(jī)器人力控s版根據(jù)采集的力傳感器數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的力控算法、軌跡規(guī)劃，實(shí)時(shí)調(diào)整涂膠路徑，實(shí)現(xiàn)精密的運(yùn)動控制，避免涂膠抖動和自動移位，保證專機(jī)的涂膠質(zhì)量。

同理，擦膠時(shí)，協(xié)作機(jī)器人也會自感知擦膠力度，解決涂膠、 擦膠效率和質(zhì)量難以同時(shí)兼顧這一難題。

以涂膠為例，工藝流程如下：

1）在開發(fā)的機(jī)器人應(yīng)用工藝包中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如耳機(jī)型號、膠水型號、涂膠機(jī)型號、力控軸號與力矩大小、力控模式等。

2）機(jī)器人利用夾爪夾取工作臺上待加工的耳機(jī)，并移動至涂膠位置。

3）機(jī)器人根據(jù)工藝具體要求，實(shí)時(shí)控制涂膠機(jī)的開閉與出膠量。

4）機(jī)器人讓耳機(jī)按照預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)動。同時(shí)，機(jī)器人實(shí)時(shí)獲取力控傳感器的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出涂膠位置受力變化，使末端保持恒力。

5）根據(jù)受力變化實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)動速度與軌跡，保證涂膠均勻穩(wěn)定。

6）完成涂膠后，機(jī)器人關(guān)閉涂膠機(jī)，并將耳機(jī)放入下一工位。

4、應(yīng)用成效

目前，節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站已在國內(nèi)知名高端藍(lán)牙耳機(jī)生產(chǎn)商工廠投入使用，有效提升生產(chǎn)效率、良品率和產(chǎn)品一致性，推動3C電子行業(yè)智能自動化發(fā)展。

汽車行業(yè)銷軸加工的協(xié)作機(jī)器人

汽車銷軸加工長期依賴人工完成，存在生產(chǎn)效率低、工藝水平不統(tǒng)一、工作環(huán)境惡劣等問題。節(jié)卡機(jī)器人全自動銷軸加工工作站，無需人員值守干預(yù)，即可完成汽車銷軸等零部件的研磨與加工，助力汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線智能化、自動化升級。

1、傳統(tǒng)銷軸加工痛點(diǎn)

1）種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。銷軸種類繁多（規(guī)格達(dá)數(shù)百種）、環(huán)境復(fù)雜（粉塵、油污、高溫等）、姿態(tài)各異（隨意堆疊、貼邊/貼角擺放）。

2）環(huán)境固定，通道狹窄。銷軸加工需利用數(shù)控機(jī)床，而機(jī)床間的通道一般為1.0m-1.5m，僅能讓手推車通過，難以實(shí)施自動化改造。

3）現(xiàn)場改造調(diào)試時(shí)間長。傳統(tǒng)流水線的自動化改造方案，對于擁有成百上千臺機(jī)床的車間來說，調(diào)試周期過長，影響正常生產(chǎn)。

2、機(jī)器人應(yīng)用難點(diǎn)

1）定位精度、生產(chǎn)節(jié)拍要求高。機(jī)器人長時(shí)間工作，精度不能發(fā)生明顯衰變，節(jié)拍需保持穩(wěn)定。

2）無法避免加工時(shí)的切削堆積。加工過程中，切削液等會影響機(jī)床卡盤夾放銷軸。

3）機(jī)器人與設(shè)備間難以實(shí)時(shí)通信。為保證工作站有條不紊工作，機(jī)器人需要與機(jī)床進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。但是，機(jī)器人與機(jī)床屬于異構(gòu)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)往往不統(tǒng)一，導(dǎo)致交互困難，需要額外搭建交互機(jī)制。

3、解決方案

節(jié)卡機(jī)器人全自動銷軸加工工作站采用“節(jié)卡小助系列協(xié)作機(jī)器人+數(shù)控機(jī)床”架構(gòu)，自主完成銷軸毛坯上料、銷軸裝夾、機(jī)床加工、定位檢測、下料等工作。雙工位設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)1臺機(jī)器人管理2臺數(shù)控機(jī)床，性能穩(wěn)定、自動化程度高。

主要優(yōu)勢特點(diǎn)：

1）緊湊化機(jī)器人本體設(shè)計(jì)。節(jié)卡機(jī)器人本體將電機(jī)、驅(qū)動與控制、減速機(jī)、雙編碼器等部件集成至機(jī)器人內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小型化，可在狹小空間中進(jìn)行安裝。

2）機(jī)器人高精度運(yùn)動控制技術(shù)。采用高精度編碼器，實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人運(yùn)動位置。同時(shí)，采用基于速度優(yōu)化和前饋補(bǔ)償相結(jié)合的運(yùn)動控制算法，使節(jié)卡機(jī)器人重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02mm，保證銷軸加工的位置精度。節(jié)卡機(jī)器人平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）達(dá)到8萬小時(shí)，可靠性高，長時(shí)間工作，也可保持穩(wěn)定的作業(yè)精度和節(jié)拍。

3）機(jī)器人與外設(shè)通信技術(shù)。節(jié)卡機(jī)器人全線支持TCP/IP、Modbus(RTU/TCP)、EtherNet/IP 和 PROFINET 等通信協(xié)議，基本覆蓋目前主流工業(yè)總線。無需考慮通訊協(xié)議，即可與大多數(shù) PLC、數(shù)控機(jī)床等設(shè)備匹配使用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無縫連接。

4）輔助裝置高效配合。節(jié)卡機(jī)器人團(tuán)隊(duì)仔細(xì)分析切削液等對卡盤的影響，采用氣吹裝置、監(jiān)控裝置及時(shí)處理切削堆積，保證銷軸加工順利實(shí)施。

4、應(yīng)用成效

節(jié)卡機(jī)器人全自動銷軸加工工作站高效滿足銷軸加工要求，有效代替人工，實(shí)現(xiàn)取放料、檢測等功能，占地面積小、生產(chǎn)效率高、工藝修改靈活。目前，工作站已在全球知名汽車制造商工廠投入使用，1 臺機(jī)器人可管理2臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行銷軸加工，助力汽車行業(yè)提升效率，降低人工成本。

智慧餐飲行業(yè)的輔助配餐協(xié)作機(jī)器人

節(jié)卡MiniCobo協(xié)作機(jī)器人融入創(chuàng)新性的人機(jī)交互技術(shù)，廣泛應(yīng)用于新商業(yè)場景，可制作咖啡拉花、沖泡茶飲、制作冰淇淋、煮面等，節(jié)省人力成本，為餐飲零售行業(yè)打開全新思路。

1、新商業(yè)場景應(yīng)用難點(diǎn)

1）傳統(tǒng)協(xié)作機(jī)器人體積較大。以核心地段的奶茶店為例，一般面積在6-8平米左右，若布置傳統(tǒng)協(xié)作機(jī)器人，店面會更加擁擠。有時(shí)還需改造店面，增加裝修成本。

2）學(xué)習(xí)門檻高。新商業(yè)場景中的員工，較少具備機(jī)器人專業(yè)知識，機(jī)器人使用門檻較高。

3）產(chǎn)品功能單一。新商業(yè)場景多種多樣，而機(jī)器人更多的是執(zhí)行既定動作，難以與客戶進(jìn)行交互，降低了用戶體驗(yàn)。

2、解決方案

節(jié)卡MiniCobo協(xié)作機(jī)器人通過以下方式解決新商業(yè)場景應(yīng)用痛點(diǎn)：

1）輕量化設(shè)計(jì)，更小的占地面積。與傳統(tǒng)協(xié)作機(jī)器人相比，節(jié)卡MiniCobo協(xié)作機(jī)器人自重不到10kg，優(yōu)于市場上同類型產(chǎn)品，突破了輕量化機(jī)械臂關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，配置節(jié)卡MiniCab控制柜，尺寸為180×128×47(mm)，重量不到2kg，可在狹小空間中放置。無需改變店面布局，避免重新裝修等額外支出。

2）圖形化&拖拽編程，更低的使用門檻。采用無線示教器，配備了軌跡示教復(fù)現(xiàn)功能，內(nèi)置圖形化編程軟件。員工無需具備專業(yè)編程知識，經(jīng)過簡單培訓(xùn)，即可快速搭建程序，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

3）開放軟硬件生態(tài)系統(tǒng)，靈活搭配各類外設(shè)。節(jié)卡機(jī)器人兼容性高，擁有豐富的二次開發(fā)接口、先進(jìn)的視覺與力覺算法接口，可快速對接上下游自動化設(shè)備，具有良好的通用性和柔性。同時(shí)，結(jié)合 JAKA+生態(tài)圈，節(jié)卡機(jī)器人可搭配各種外設(shè)，靈活應(yīng)對餐飲零售等各類場景。

3、應(yīng)用成效

節(jié)卡MiniCobo協(xié)作機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)多個(gè)智慧餐飲門店，可24 小時(shí)全天候運(yùn)行，打破營業(yè)時(shí)間限制，為智慧零售、無人零售業(yè)態(tài)的發(fā)展打開無限想象空間。

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