Роботы KUKA: Автоматизация контроля качества и инспекции

Автоматизированный контроль качества и инспекция имеют решающее значение для поддержания высоких стандартов в современном производстве. Компания KUKA, мировой лидер в области робототехники и автоматизации, предлагает ряд решений, включая промышленные роботы, коботы (например, LBR iisy) и сложные сенсорные системы, для автоматизации этих важнейших задач. В этой статье рассматривается, как роботы KUKA улучшают процессы контроля качества, повышая эффективность, точность и согласованность в различных отраслях промышленности. Если вы хотите оптимизировать свой производственный процесс и обеспечить высокое качество продукции, эта статья станет для вас ценным источником информации.

1. Что такое KUKA AG и какова ее роль в промышленной автоматизации?

Компания KUKA AG со штаб-квартирой в Аугсбурге, Германия, является всемирно признанным лидером в области интеллектуальных решений для автоматизации. Основанная в 1898 году, компания KUKA имеет долгую историю инноваций, первоначально занимаясь производством ацетиленового освещения, а затем став пионером в области промышленной робототехники. Компания известна своими отличительными оранжевыми промышленными роботами, которые используются в самых разных отраслях промышленности.

Специализация компании KUKA заключается в разработке и внедрении роботизированных систем автоматизации, позволяющих повысить эффективность, производительность и качество производственных процессов. Компания является ключевым игроком в революции "Индустрия 4.0", интегрируя такие технологии, как Интернет вещей (IoT), облачные вычисления и искусственный интеллект (AI) для создания "умных" фабрик. KUKA Roboter GmbH является частью компании KUKA AG.

2. Почему важен автоматизированный контроль качества и инспекция?

Контроль качества и инспекция - важнейшие этапы любого производственного процесса, обеспечивающие соответствие продукции установленным стандартам и ожиданиям клиентов. Автоматизированный контроль качества имеет ряд преимуществ перед ручным контролем:

• Последовательность: Роботы выполняют задачи с неизменной точностью и повторяемостью, исключая человеческие ошибки и вариативность.
• Скорость: Роботы могут проверять продукцию гораздо быстрее, чем люди, что повышает производительность и сокращает время цикла.
• Точность: Роботы, оснащенные современными датчиками и системами технического зрения, могут обнаружить даже самые мелкие дефекты, обеспечивая высокое качество продукции.
• Объективность: Роботы обеспечивают объективные измерения и оценки, исключая субъективные человеческие суждения.
• Сбор данных: Автоматизированные системы могут собирать подробные данные о качестве продукции, позволяя производителям выявлять тенденции, улучшать процессы и предотвращать будущие дефекты.
• Экономия средств: Хотя первоначальные инвестиции в автоматизацию могут быть значительными, долгосрочные выгоды, включая снижение трудозатрат, минимизацию брака и повышение эффективности, часто приводят к положительному возврату инвестиций (ROI).

Автоматизированный контроль качества особенно важен в условиях крупносерийного производства и в отраслях с жесткими требованиями к качеству, таких как автомобилестроение, электроника и аэрокосмическая промышленность.

3. Как роботы KUKA улучшают процессы контроля качества?

Роботы KUKA улучшают процессы контроля качества несколькими способами:

• Точность и воспроизводимость: Роботы KUKA известны своей высокой точностью и повторяемостью, обеспечивая стабильное и точное выполнение задач контроля.
• Скорость и эффективность: Роботы могут проверять продукцию гораздо быстрее, чем люди, что повышает производительность и сокращает количество узких мест при проверке.
• Универсальность: Компания KUKA предлагает широкий ассортимент роботов, от небольших маневренных моделей до крупных тяжелых роботов, способных выполнять различные задачи контроля и размеры изделий.
• Интеграция с датчиками и системами технического зрения: Роботы KUKA могут быть легко интегрированы с различными датчиками, включая камеры, лазеры и 3D-сканеры, для проведения детальных проверок и измерений.
• Сбор и анализ данных: Программные платформы KUKA собирают и анализируют данные о процессах контроля, предоставляя ценные сведения для улучшения процессов и предотвращения дефектов.
• Гибкость: Роботизированные системы KUKA можно легко перепрограммировать и адаптировать для проверки различных продуктов или выполнения новых задач по контролю, что делает их гибким решением для меняющихся производственных потребностей.

Эти возможности позволяют производителям достичь более высокого уровня контроля качества и эффективности производственных процессов.

4. Какие типы роботов предлагает KUKA для инспекции?

Компания KUKA предлагает широкий ассортимент роботов, подходящих для различных задач контроля:

• Шарнирные роботы (например, серия KR CYBERTECH): Эти роботы оснащены несколькими поворотными шарнирами, обеспечивающими высокую гибкость и большую рабочую зону. Они идеально подходят для осмотра сложных деталей под разными углами.
• Малые роботы (например, серии AGILUS): Эти компактные роботы отличаются высокой скоростью и точностью, что делает их пригодными для проверки небольших компонентов и электронных устройств.
• Коллаборативные роботы (Cobots) (например, LBR iiwa, LBR iisy): Коботы предназначены для безопасной работы рядом с людьми без использования защитных барьеров. Они могут помогать в выполнении задач по проверке, требующих от человека ловкости рук или здравого смысла.
• Роботы SCARA: Роботы Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA) предназначены для высокоскоростных операций по сборке и перемещению, но их также можно использовать для задач контроля в горизонтальной плоскости.
• Мобильные роботы: Автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) и автономные мобильные роботы (AMR) могут транспортировать детали на станции контроля и обратно, автоматизируя процесс обработки материалов в рамках контроля качества.

Широкий ассортимент роботов, контроллеров и программного обеспечения KUKA позволяет производителям найти оптимальное решение для своих конкретных задач по контролю.

5. Каковы конкретные примеры использования роботов KUKA в контроле качества?

Роботы KUKA используются в широком спектре приложений для контроля качества в различных отраслях промышленности:

• Автомобильная промышленность: Роботы проверяют кузова автомобилей на точность размеров, качество сварки и дефекты поверхности. Они также проверяют компоненты двигателя, трансмиссии и другие детали на точность размеров и правильность сборки.
• Электронная промышленность: Роботы проверяют печатные платы (ПП) на предмет расположения компонентов, дефектов пайки и общего качества. Они также проверяют электронные устройства на наличие косметических дефектов и функциональность.
• Аэрокосмическая промышленность: Роботы проверяют компоненты самолетов, такие как лопатки турбин и секции фюзеляжа, на точность размеров, дефекты поверхности и целостность материала.
• Металлообрабатывающая промышленность: Роботы проверяют отливки, поковки и обработанные детали на точность размеров, шероховатость поверхности и внутренние дефекты.
• Литье под давлением: Роботы следят за тем, чтобы производимые детали соответствовали стандартам качества.
• Еда и напитки: На производственных линиях роботы часто проверяют герметичность.

Эти примеры демонстрируют универсальность роботов KUKA в решении разнообразных задач контроля качества в различных отраслях.

6. Как коботы KUKA, такие как LBR iisy, участвуют в выполнении инспекционных задач?

Коллаборативные роботы (коботы) KUKA, такие как LBR iiwa и более новая модель LBR iisy, обладают уникальными преимуществами при выполнении инспекционных задач:

• Сотрудничество человека и робота: Коботы могут безопасно работать рядом с инспекторами-людьми, сочетая точность и повторяемость робота с рассудительностью и адаптивностью человека. Это особенно полезно при выполнении сложных инспекционных задач, требующих контроля со стороны человека. Совместная работа человека и робота (HRC) открывает новые возможности.
• Простота использования: Коботы разработаны таким образом, чтобы их было легко программировать и эксплуатировать даже пользователям, не имеющим большого опыта работы с роботами. Это позволяет быстро развернуть систему и адаптировать ее к изменяющимся потребностям инспекции.
• Гибкость: Коботов можно легко перемещать и переназначать для выполнения различных инспекционных станций или задач, что делает их очень гибким решением.
• Безопасность: Коботы предлагают встроенные функции безопасности.
• Прямое обучение: Кобот перемещается в заданное положение одним нажатием кнопки.
• LBR iisy: LBR iisy готов к работе в кратчайшие сроки и может быть быстро интегрирован в технологический процесс.

Например, кобот может использоваться для удержания детали в определенной ориентации, пока человек-инспектор визуально осматривает ее, или он может представить деталь камере для автоматического осмотра. Способность кобота безопасно взаимодействовать с человеком открывает новые возможности для совместных процессов проверки.

7. Какую роль играют датчики и системы технического зрения в инспекционных решениях KUKA?

Датчики и системы технического зрения являются важнейшими компонентами автоматизированных инспекционных решений KUKA. Они дают роботу возможность "видеть" и "чувствовать", позволяя ему обнаруживать дефекты, измерять размеры и проверять качество продукции. KUKA интегрирует различные типы датчиков, включая:

• 2D-камеры: Эти камеры делают снимки изделия, которые затем анализируются программным обеспечением для выявления дефектов, измерения размеров и проверки характеристик.
• 3D-камеры: 3D-камеры передают информацию о глубине, позволяя роботу изучать форму и контур деталей и обнаруживать дефекты поверхности.
• Лазерные сканеры: Лазерные сканеры создают точные 3D-модели деталей, что позволяет проводить точные измерения размеров и выявлять отклонения от CAD-модели.
• Датчики силы и крутящего момента: Эти датчики измеряют силы и крутящие моменты, прилагаемые роботом, позволяя ему обнаруживать контакт с деталью и соответствующим образом корректировать свои движения. Это особенно полезно при осмотре тонких или хрупких деталей.
• Другие датчики: В зависимости от конкретного применения, для обнаружения внутренних дефектов или свойств материала могут быть интегрированы другие датчики, такие как ультразвуковые, вихретоковые и рентгеновские датчики.

Интеграция этих датчиков с роботами и программным обеспечением KUKA создает мощные системы контроля, способные обнаружить даже самые мелкие дефекты и обеспечить высокое качество продукции.

8. Как компания KUKA обеспечивает надежность и точность своих систем контроля?

Компания KUKA обеспечивает надежность и точность своих систем контроля с помощью нескольких ключевых мер:

• Высококачественные роботы: Роботы KUKA известны своей точностью, повторяемостью и долговечностью, обеспечивая прочную основу для надежных систем контроля.
• Калибровка: Роботы и датчики KUKA тщательно калибруются для обеспечения точности измерений и стабильной работы.
• Валидация программного обеспечения: Программное обеспечение KUKA проходит тщательное тестирование и валидацию, что гарантирует его точность и надежность.
• Экспертиза в области системной интеграции: Компания KUKA имеет большой опыт интеграции роботов, датчиков и программного обеспечения в комплексные инспекционные системы, обеспечивая бесперебойную работу всех компонентов.
• Валидация процесса: Компания KUKA сотрудничает с клиентами для проверки всего процесса контроля, гарантируя, что он соответствует требуемым стандартам качества и критериям эффективности.
• Тестирование: Тщательное тестирование имеет решающее значение.

Такой комплексный подход к обеспечению качества гарантирует, что инспекционные системы KUKA дают точные и надежные результаты, обеспечивая производителям уверенность в качестве продукции.

9. Каковы преимущества автоматизации контроля качества с помощью роботов KUKA?

Автоматизация контроля качества с помощью роботов KUKA дает множество преимуществ:

• Улучшенное качество продукции: Роботы обеспечивают последовательный и точный контроль, что приводит к повышению качества продукции и снижению количества дефектов.
• Повышенная эффективность: Роботы могут проверять продукцию гораздо быстрее, чем люди, что повышает производительность и сокращает количество узких мест при проверке.
• Сокращение расходов: Автоматизация позволяет снизить трудозатраты, минимизировать количество брака и повторных работ, а также повысить общую эффективность производства.
• Усовершенствованный сбор данных: Автоматизированные системы собирают подробные данные о качестве продукции, позволяя принимать решения на основе данных и совершенствовать процессы.
• Повышение безопасности труда: Роботы могут выполнять опасные задачи, такие как проверка деталей при высоких температурах или в замкнутом пространстве, что снижает риск для работников.
• Повторяемость: Роботы KUKA обеспечивают повторяемость процесса.

Эти преимущества делают автоматизированный контроль качества с помощью роботов KUKA ценной инвестицией для производителей, стремящихся повысить свою конкурентоспособность и соответствовать требованиям современного рынка.

10. Каково будущее робототехники KUKA в области контроля качества и инспекции?

Будущее робототехники KUKA в области контроля качества и инспекции, вероятно, будет определяться несколькими тенденциями:

• Расширение использования искусственного интеллекта (ИИ): ИИ и машинное обучение будут играть все большую роль в расширении возможностей контроля. Системы технического зрения на базе ИИ смогут обнаруживать более тонкие дефекты, адаптироваться к вариациям продукции и даже учиться определять новые типы дефектов.
• Более тесная интеграция с "умной фабрикой": Системы контроля будут все больше интегрироваться с другими системами предприятия, такими как системы управления производством (MES) и системы планирования ресурсов предприятия (ERP), что позволит обмениваться данными в режиме реального времени и осуществлять контроль качества по замкнутому циклу.
• Расширение совместной инспекции: Коботы получат еще большее распространение в задачах инспекции, обеспечивая более тесное взаимодействие человека и робота и большую гибкость в процессах инспекции.
• Передовые сенсорные технологии: Новые сенсорные технологии, такие как гиперспектральная съемка и терагерцовое зондирование, позволят проводить еще более детальные и комплексные проверки.
• Миниатюризация: По мере уменьшения размеров изделий и компонентов будет расти спрос на еще более точные и деликатные роботы для контроля.

Компания KUKA имеет все возможности для того, чтобы оставаться лидером в этой развивающейся области, используя свой опыт в области робототехники, автоматизации и программного обеспечения для разработки инновационных решений, отвечающих будущим потребностям контроля качества и инспекции. Автоматизация с помощью KUKA очень важна для отрасли.

Основные выводы

• KUKA AG - мировой лидер в области робототехники и автоматизации, предлагающий решения для автоматизированного контроля качества и инспекции.
• Автоматизированный контроль качества имеет преимущества перед ручным контролем, включая последовательность, скорость, точность, объективность, сбор данных и экономию средств.
• Роботы KUKA повышают качество контроля благодаря точности, повторяемости, скорости, универсальности, интеграции датчиков, анализу данных и гибкости.
• Компания KUKA предлагает целый ряд роботов для инспекции, включая шарнирные роботы, небольшие роботы, коботы (например, LBR iisy и LBR iiwa), роботы SCARA и мобильные роботы.
• Конкретные примеры использования роботов KUKA для контроля качества можно найти в автомобильной, электронной, аэрокосмической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности.
• Коботы KUKA способствуют проведению инспекций благодаря совместной работе человека и робота, простоте использования и гибкости.
• Датчики и системы технического зрения (2D-камеры, 3D-камеры, лазерные сканеры, датчики силы и крутящего момента) играют важнейшую роль в решениях KUKA для контроля.
• KUKA обеспечивает надежность и точность благодаря высококачественным роботам, калибровке, проверке программного обеспечения, опыту системной интеграции и проверке процессов.
• Преимущества автоматизации контроля качества с помощью KUKA включают повышение качества продукции, увеличение эффективности, снижение затрат, улучшение сбора данных и повышение безопасности труда.
• Будущее робототехники KUKA в области контроля качества предполагает более широкое использование искусственного интеллекта, более тесную интеграцию с "умной фабрикой", расширение совместной инспекции, передовые сенсорные технологии и миниатюризацию.
• Если вы хотите автоматизировать производственный процесс, то KUKA - это хороший выбор.
• Ввод в эксплуатацию новых роботов KUKA будет простым.