西門子攜手大眾汽車等機(jī)構(gòu)研究工業(yè)機(jī)器人能耗狀況

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)所取得的滿載希望的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，以確定能否將之轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作。因?yàn)檠厣a(chǎn)線分布的裝配站必須進(jìn)行嚴(yán)絲合縫的裝配，所以重新設(shè)計(jì)的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，必須與過(guò)去那種突發(fā)運(yùn)動(dòng)一樣迅速，并且精確匹配動(dòng)作周期。

　　在第一階段的工作中，研究人員為用于車身制造的機(jī)械臂人工編寫了運(yùn)動(dòng)路徑程序。這些路徑基于模擬中計(jì)算出的理想曲線。測(cè)定結(jié)果表明，甚至在實(shí)際生產(chǎn)條件下，節(jié)電也可高達(dá)50%。在2014年初開展的第二階段工作中，工程師測(cè)試并改進(jìn)了一個(gè)能自動(dòng)優(yōu)化特定運(yùn)動(dòng)耗電量的軟件模塊。

　　程序員首先規(guī)定機(jī)械臂必須到達(dá)的位置，如一系列焊點(diǎn)。軟件僅需數(shù)秒鐘就能計(jì)算出焊點(diǎn)之間最節(jié)電的路徑。軟件還能保證機(jī)械臂相互之間保持最短距離。這不是一件容易的事，因?yàn)闄C(jī)械臂必須沿著復(fù)雜的位置順序快速移動(dòng)。軟件需在短短數(shù)秒之內(nèi)完成全部計(jì)算。相比之下，以人工方式優(yōu)化每一條機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑，則要花好幾天時(shí)間。由于汽車裝配廠通常具備數(shù)以千計(jì)的機(jī)械臂，因此，若以人工方式執(zhí)行這一任務(wù)，所需的工作量將高得驚人。對(duì)Frische而言，其益處顯而易見(jiàn)，他說(shuō)：“我們的軟件，將有史以來(lái)第一次允許自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)路徑的能效，因而十分經(jīng)濟(jì)劃算?！?/p>

　　今年晚些時(shí)候，一個(gè)與西門子Tecnomatix生產(chǎn)規(guī)劃軟件有關(guān)的軟件模塊可能面市。Frische表示：“事實(shí)上，制造企業(yè)僅需按下按鈕就能降低其耗電量，同時(shí)為保護(hù)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。我們的軟件有助于程序員為機(jī)械臂設(shè)計(jì)出能節(jié)約資源的交互動(dòng)作。”

　　機(jī)械臂和機(jī)床：智力融合

　　制造業(yè)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。因此，制造商正在探索既能提高資源使用效率，又能同時(shí)提升其生產(chǎn)過(guò)程靈活性的新途徑。要實(shí)現(xiàn)這樣的發(fā)展，一個(gè)重要的前提條件是，著眼于機(jī)械臂與機(jī)床的交互作用方式，使生產(chǎn)機(jī)器精確地協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。正因?yàn)槿绱耍?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/西門子">西門子正在與KUKA合作研究如何將機(jī)械臂和機(jī)床的控制系統(tǒng)合為一體。KUKA是機(jī)械臂和機(jī)器生產(chǎn)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先供應(yīng)商之一。

　　對(duì)企業(yè)而言，技術(shù)尖端的機(jī)床是一筆重大投資。因此，最大限度地提高其利用率和效率是明智之舉。過(guò)去，負(fù)責(zé)將工件插入機(jī)器，并在加工完畢之后將之取出的工業(yè)機(jī)器人的程序，是利用其自有控制單元來(lái)編寫的。然而現(xiàn)在，可以在機(jī)床的用戶界面上直接為這樣的機(jī)械臂編程。這樣一來(lái)，就能更好地協(xié)調(diào)機(jī)器的加工工序，同時(shí)大幅降低為相關(guān)機(jī)械臂編寫程序的工作量。

　　另一個(gè)目標(biāo)是，進(jìn)一步改善工件加工過(guò)程中機(jī)械臂與機(jī)床之間的交互動(dòng)作。未來(lái)，將要求機(jī)械臂執(zhí)行諸如磨、銑等簡(jiǎn)單任務(wù)，特別是在加工新材料時(shí)。到那時(shí)，機(jī)床將被專門用于要求巨大力量或極高精度的生產(chǎn)工序。這有望提高機(jī)床的利用率。

　　由于其工作范圍廣，并且具備靈活的運(yùn)動(dòng)軸，因此，機(jī)械臂也可以加工復(fù)雜或大型的部件。譬如，它們可以取代成本不菲的特制設(shè)備，加工風(fēng)輪機(jī)葉片或機(jī)翼等部件。在這種情況下，也可以在共享用戶界面上控制系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)到模擬生產(chǎn)，再到工程和車間投產(chǎn)階段，所有這一切，將改善機(jī)器在其整個(gè)生命周期內(nèi)的相互協(xié)調(diào)性。