愛普生機器人：輕松自動化的可靠保證
http://m.sharifulalam.com 2014-02-26 11:45 來源：
提到愛普生（EPSON），人們的第一反應往往是打印機和投影機，而愛普生機器人近年來在工業機器人領域的快速發展，正廣泛吸引著來自制造業的關注。為了更加貼近中國市場，2009年10月，愛普生機器人正式在中國成立服務中心和營銷總部，全面負責中國大陸地區愛普生工業機器人產品的市場推廣、銷售、技術支持和售后服務。目前，在中國地區推廣的產品主要以4軸工業機器人、6軸工業機器人為主。憑借多年來積累的豐富經驗和多元化技術，愛普生機器人為用戶提供高效且易用的解決方案，定義輕松自動化的全新內涵。
愛普生于1983年推出第一臺用于精密組裝的SCARA機器人，自2010年起，愛普生已連續三年位居全球SCARA市場首位。目前SCARA H是愛普生最具代表性的水平多關節機器人，該產品提供了高精度和高速度的雙模式，利用愛普生獨有的智能控制技術，在高精度模式下（綜合定位精度為+/-0.02mm），可有效抑制停止狀態時的振動。搬運2 kg重物，該產品的標準循環時間（水平300mm，垂直25mm，門形往復運動，停止位置的速度與加速度均為0）可以達到0.29 s。出色動作特性的背后是愛普生機器人通過伺服控制、精密減速、編碼定位和軟件編程實現的高效結合。此外，愛普生于2009年全面進入6軸機器人市場，并于2013年成立工業解決方案運營部，依托全球化的銷售和服務網絡，通過與系統集成商的緊密合作，幫助制造業用戶提升生產率并實現穩定運營。
多元化技術構建核心優勢
早在上世紀80年代，愛普生工業機器人就已應用于日本精工手表的裝配生產線，憑借高速度、高精度、低振動和小型化的特性，在保證可靠性的前提下，大幅提升勞動生產率。經過多年發展，愛普生陸續開發了獨具特色的伺服控制技術、壓力傳感技術、軟件平臺技術和視覺跟蹤與識別等多元化自有技術，同時積極探索機器人雙臂自律控制，構建以機器人產品為核心，覆蓋伺服控制器、軟件開發平臺、智能視覺處理器和末端夾持裝置的完整產品體系。
實現機器人帶負載情況下的高速運動與精確定位是工業機器人的核心技術之一。目前機器人的控制多是通過編碼器、伺服控制和高精密減速機相配合，完成操作動作，其中會有延時和有效性的問題。愛普生小型機器人在機頭設有控制芯片，可隨時了解機器人的運動姿態，實現智能控制下的精確定位，同時降低了對減速機的要求，為用戶提供更加經濟的解決方案。此種控制方式的另一個好處是提供了高速模式和高精密模式給用戶選擇，針對機器人的應用需求，可以采取適當的定位方式。
控制器是機器人的“大腦”，與其他機器人供應商不同，愛普生具有2層控制器產品。配備一個高性能的PC開放架構控制器和一個功能強大的緊湊型低端控制器。可獨立于微軟Windows應用之外處理實時性控制操作。愛普生專門為小額預算的客戶提供低成本、高性能的緊湊型控制器，功能齊全，并有許多集成選項，幫助用戶縮短項目開發周期并節省資金。
借助軟件平臺，機器人擁有了“思維”。目前，大部分集成設備商都是自己研發一套軟件來完成機器人和周邊設備的通信。為了讓行業用戶能夠專注且便利的實現機器人自動化，愛普生提供了完善而統一的RC（機器人控制）軟件應用平臺，可以實施對周邊PLC和工裝夾具的控制，使集成商在完成系統集成時只需考慮客戶的需求，而不用擔心相關設備的匹配與兼容問題。由于采用通俗易懂、形象生動的用戶界面，用戶實現以最低的編程耗費實現理想的生產率。
視覺系統就是機器人的“雙眼”，憑借愛普生CV1視覺控持器的標識和追蹤，機器人可以高速、準確地實現分揀動作。目前針對3C行業對產能的高要求，需要機器人的高節拍動作保證傳輸帶的流暢運行。愛普生的傳送帶追蹤技術能夠保證在不停產線的情況下，提供更高的拾取精度（0.1mm）。通過相機生成畫面，由機器人和相關輔助裝置完成后續操作，搭配彩色相機就可以完成對顏色的識別。利用愛普生投影機作為光源，在橫、縱方向上在短時內進行數百次的投射，之后利用軟件分析，完成對3維空間中的畫面分析，實現通過一臺相機完成3D成像。另外，每臺愛普生的CV1視覺控制器可以連接4臺相機，每臺機器人可以連接2臺CV1視覺控制器，為用戶視覺控制提供充分的擴展空間。
圖1：搭載選配的機器人相機和愛普生投影機，機器人即可具備三維物體識別功能，價格相比以往更加低廉。左側照片中顯示的是機器人從一個隨機放置了長短不一的螺釘的托盤中準確檢測并拾取特定長度螺釘的情景。有了三維物體識別功能，零部件無須有序排列，可在提高生產力的同時降低成本。
圖2：末端執行器能夠安全、連續的拾取柔軟的易碎物品。在實驗環境中，該款機器人甚至成功拾取了豆腐一類的實物。
末端執行器就是機器人的“雙手”，做到準確拾取的同時，還要有效控制夾持壓力，確保工件不受損傷。以往大型機器人的壓力傳感器多為單向，應用于打磨操作時的精度控制。愛普生公司自主研發的壓力傳感器可提供六向自由度，體積小，性價比突出。愛普生通過這種技術，拓寬了應用層面。例如，在電子制造行業的應用中，在插件動作時，可以感知壓力，保證效率和效果。在精密夾取各種形態微小的器件時，減少因穩定性不夠而產生的掉件率，提高工作效率，滿足電子行業高速操作的要求。帶壓力傳感器的機爪，可以在10 um間隙情況下可靠完成插取操作，實現精密裝配，例如3C行業中的小型電機的定子和轉子裝配過程中。另外，機器人還可完成特定阻尼要求下的擰瓶蓋操作，滿足制藥行業中具有一定危險性的疫苗試產過程中的操作。針對壓力傳感的應用需求，愛普生準備幫助用戶建立功能選件，將其集成到RC軟件平臺中。
圖3：機械臂下部安裝末端執行器，可準確抓握、夾取和插入包括圓柱形在內的不同形狀、不同尺寸的物品，并能在操作的同時對施加的握力自動進行調節，以免機器人在開啟和扣合藥瓶和化妝品瓶蓋時捏碎或損壞瓶身。
雙臂自律機器人展現未來趨勢
雙臂自律機器人作為下一代機器人，是愛普生產品研發的重要方向。雙臂自律機器人擁有“視覺、觸覺和思維”，可自律選擇最佳行進路線，內置壓力傳感器可協調兩臂的運動，無損傷地運輸和裝配工件，機器人可自主識別對象位置與方向，調節對象受力以免造成傷害，評估安全條件，做出決定并執行任務，完成復雜作業。
愛普生自律型雙臂機器人最突出的特點是其具備視覺、感應、決策和執行任務等擬人化功能。愛普生的雙臂機械人裝備有4個攝像頭，與人眼一樣，可以在3維空間上準確識別物品的位置和方向。通過新開發的視覺傳感器，機器人可以抓取不同形狀和大小的物品，能直接使用人類使用的工具，不再需要專用工具。另外，機器人體積小、重量輕，能很容易的變更應用位置，可以靈活應對緊急的生產調整。愛普生雙臂自律機器人預計2016年3月底實現商用。目前電子行業中很多特定的插件操作，在良品率和穩定性上還未達預期。在汽車制造零部件生產過程中，很多高附加值的連接頭雖然產量不大，但制造要求高。自律機器人在上述領域均會有一定的使用空間。
（2013年11月在國際機器人展上展出的愛普生自律型雙臂機器人）
整體解決方案提升服務水平
目前，制造業領域中的機器人用戶和系統集成商面臨更加復雜的外圍設備開發和編程，工廠自動化成本不斷提升，產品轉型或工藝調整周期較長，且現場調試和維護的難度加大。如何發揮機器人的優勢，降低生產成本，提高制造效率與柔性業已成為制造業亟待解決的現實問題。愛普生立足自身技術優勢，積極推進產品研發，力求成為相關市場的領導者。
基于用戶實際需求的解決方案是技術與產品的有效集成。愛普生重視與國內集成商的合作，力求為客戶提供基于不同行業特征的整體解決方案。目前在國內與幾十家在不同行業和區域的系統集成商保持著密切的合作關系，重點在3C行業和汽車零部件行業積累了豐富的系統解決方案。系統集成商了解行業的實際需求，通過與集成商的密切溝通，收集用戶具有代表性的需求，愛普生可以開展有針對性的產品研發。另外，加強與集成商的合作還便于愛普生進行生產預測和產能分配，把控不同類別產品的產量，實現穩定的生產，從而保證企業健康的財務狀況。
愛普生始終重視對技術的研發與創新，注重提高技術的實用性，積極將創新的機器人相關技術應用于現有的SCARA機器人和六軸機器人上，使其具備更多創新功能，勝任自主控制程度更高的行業應用。通過技術的革新和產品的升級，幫助制造商擺脫昂貴的外圍設備，簡化機器人產品的應用與操作，讓用戶根據生產工藝及對象的不同需要，輕松調整控制設置，真正體驗到愛普生機器人帶來的便捷與高效。愛普生憑借其獨特的先進技術，提供簡化工廠自動化流程的解決方案，致力成為全球顧客和系統集成商的最佳工廠自動化合作伙伴。隨著國內制造業對精細生產和柔性制造要求的提升，特別是電子制造和汽車零部件領域對機器人迫切而廣泛的需求，愛普生機器人在華將迎來更為廣闊的市場空間。 （文章來源：《MM現代制造》）
相關新聞
編輯精選
