汽車及零部件行業(yè)具有嚴格標準和完備體系，是自動化程度非常高的行業(yè)。隨著產業(yè)升級和市場的快速變化，近年來汽車行業(yè)生產也正不斷向定制化、柔性化、智能化的方向發(fā)展，這對設備的快速響應、柔性化、智能化等能力提出了更高要求，安全靈活、經濟高效的協(xié)作機器人成為汽車行業(yè)升級改造的理想之選。
珞石機器人賦能汽車行業(yè)智造升級
ROKAE Robotics in the Auto Industry
珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate具備領先的安全性、優(yōu)異的運動性能以及核心的柔順力控能力，易于安裝部署，簡單好操作，能應對各種復雜工藝、工況。目前，xMate已應用在汽車及其零部件行業(yè)裝配、擰緊、打磨、檢測、自動充電等多個場景中，為眾多生產階段增加價值，全面提高生產效率。
應用場景展示
01 無人駕駛汽車自動充電
圖｜汽車自動充電
當前，隨著電動汽車的爆發(fā)式增長，以及自動駕駛技術的日益成熟，未來無人駕駛車一定不會依賴人工充電，自動化無人充電將成為電動汽車生態(tài)鏈中的重要一環(huán)和標配。如何為電動汽車快速便捷地補充電量成為一眾企業(yè)亟待解決的難題。
珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate，采用高動態(tài)力控技術，具備如同人類手臂肌肉控制的柔順特性和力感知能力，能夠靈活柔順地完成充電槍插拔過程，避免卡死現(xiàn)象，減少充電槍耗損。同時，xMate通過100余項設計驗證實驗，20余項出廠測試，具備IP67高等級防護，能夠適應各種復雜環(huán)境。此外，xMate小巧輕便、靈活易部署，結合視覺進行拍照定位，充分滿足對識別并插入充電口的準確性以及穩(wěn)定性、可靠性等方面的要求，可謂是為無人充電場景量身打造，已在該場景落地應用。
02 車體外觀檢測
圖｜車體外觀檢測
在汽車生產制造中，出廠之前要經過一系列嚴格的檢測環(huán)節(jié)，車身檢測便是重要一環(huán)。人工檢測不僅成本高、效率低，且人眼容易造成誤差，影響良品率。
珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate采用一體化無控制柜設計，可以靈活部署到企業(yè)產線中，代替人工快速完成檢測，縮短檢測周期，提高生產效率。
03 螺絲擰緊
圖｜缸蓋螺絲擰松
在汽車行業(yè)生產制造中，當前仍有大量的組裝線存在高度依賴人工的工藝環(huán)節(jié)，例如螺絲擰緊等任務。珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate搭配擰緊槍，可自動定位鎖附位置，在空間內任意角度完成螺栓擰緊工藝，將工人從單一重復的工作中解放出來，減少重復性損傷。并且xMate內置關節(jié)力矩傳感器，提供完整力控工藝包，在擰緊過程中可對力/力矩進行實時監(jiān)測，保障裝配質量并有效防止機器人過載，降低企業(yè)應用擴展成本。同時基于關節(jié)力傳感實現(xiàn)的超靈敏碰撞檢測，以及二十余項的安全認證功能，無需安全圍欄，最大程度上保證人機協(xié)同作業(yè)時的安全性。
圖｜發(fā)動機螺栓擰緊
xMate相比人工操作生產效率更高，其采用工業(yè)機器人通用控制系統(tǒng)xCore，具備領先的運動控制性能，能夠有效保障任務節(jié)拍，±0.03 mm的重復定位精度，可以保障工藝應用精度要求。因此無論是在節(jié)拍還是品質方面，xMate柔性協(xié)作機器人的應用都無疑提高了產線的自動化程度。此外，xMate無控制柜一體化設計，非常適用于緊湊空間內的安裝部署，無需安全圍欄，實現(xiàn)人機協(xié)同作業(yè)。
04 打磨去毛刺
圖｜發(fā)動機缸體去毛刺
在汽車發(fā)動機組裝生產線上，汽車發(fā)動機缸體、缸蓋這類結構件有著清除毛刺的嚴格要求，由于發(fā)動機缸體結構復雜，人工打磨成本高、效率低，且無法保證產品質量的穩(wěn)定性和一致性，極大影響企業(yè)的生產效率，企業(yè)迫切需要智能化升級改造。然而，在現(xiàn)有的生產線上，由于空間狹小，前后道工序的設置要求人機協(xié)同作業(yè)，安裝防護欄的傳統(tǒng)工業(yè)機器人與原有產線布局沖突，無法滿足部署要求。
圖｜發(fā)動機缸蓋去毛刺
珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate每個關節(jié)具備扭矩傳感器，可以實時測量關節(jié)力矩值，使用xMate完成力控打磨工藝時，不需要在機器人末端額外增加六維力傳感器，就可實現(xiàn)精確的恒力打磨去毛刺，提高實際生產效率的同時，極大降低企業(yè)的應用擴展成本。
xMate基于全動力學模型的前饋控制，以及所采用的高性能運動軌跡規(guī)劃技術，可以保障機器人對缸體復雜表面、邊沿進行打磨去毛刺時動作的高速高精度，有效提高產品質量和一致性。此外，無控制柜一體化設計，xMate無需改變現(xiàn)有產線布局，就可進行靈活安裝部署，配合基于直接力控制所實現(xiàn)的拖動示教功能和高靈敏度的碰撞檢測功能，充分保證機器人與人并肩作業(yè)時的安全性。
05 柔性裝配
圖｜變速箱結構復雜
汽車變速箱結構復雜，裝配時對精確度的要求非常高，屬于非結構化的力控裝配環(huán)節(jié)。由于傳統(tǒng)工業(yè)機器人及協(xié)作機器人的位置控制方式，仍然難以真正替代人手的柔順控制與力感知能力，因此在該環(huán)節(jié)依然存在大量的人工作業(yè)，這樣單調的重復動作容易使工人疲勞，不僅產品質量不高，工作效率無疑也會受到影響。
圖｜變速箱精密裝配
珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate采用力位混合控制技術，是更接近人手臂能力的產品，配合先進力控搜索運動規(guī)劃，能夠應對作業(yè)環(huán)境不確定、零件公差大、裝配操作復雜等情況，高效完成變速箱內齒輪復雜裝配工藝。
圖｜汽車發(fā)動機間隙調節(jié)器組裝
xMate柔性協(xié)作機器人具備實時力/力矩監(jiān)測功能，作用力分辨率優(yōu)于0.1N，可記錄工藝過程的力反饋確保裝配質量。而xMate特有的變阻抗模式，確保裝配過程中靈敏識別環(huán)境接觸情況并主動調節(jié)，有效防止零件卡死、損耗。此外，xMate基于力矩傳感器實現(xiàn)的超靈敏碰撞檢測功能，在產線部署時無需安全圍欄、光柵，保障人機協(xié)作更安全。
結 語
隨著科技發(fā)展、社會進步、人口紅利消退，越來越多的領域成為協(xié)作機器人的用武之地。珞石新一代柔性協(xié)作機器人xMate易于安裝和部署的特性，較好地滿足了汽車行業(yè)對定制化和快速響應不斷變化的市場的需求。領先的安全性，在提升效率的同時保證操作人員的安全，讓人機共存、協(xié)同作業(yè)變成現(xiàn)實。
未來，珞石機器人也將持續(xù)深耕智能制造領域，不斷為客戶提供高性能機器人產品及解決方案，讓機器人更加簡便快捷的為生產服務，降低工人的勞動強度與技能要求，助力更多行業(yè)領域企業(yè)加速智能化升級與落地。
