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多年以來(lái)，庫(kù)卡始終專注于研究工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化高級(jí)解決方案。庫(kù)卡代表著德國(guó)制造的品質(zhì)，其機(jī)器人及系統(tǒng)分公司在全球機(jī)械與系統(tǒng)工程領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一。庫(kù)卡的產(chǎn)品范圍覆蓋所有傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，所有產(chǎn)品均自主生產(chǎn)。

2015年的東京國(guó)際機(jī)器人展會(huì)上，KUKA推出了LBR iiwa輕量級(jí)機(jī)械手，相對(duì)于以往的工業(yè)機(jī)械手，它最大的亮點(diǎn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)的力控制。通過(guò) LBR iiwa 這一首款量產(chǎn)且適于工業(yè)應(yīng)用的靈敏機(jī)器人，庫(kù)卡已將工業(yè)自動(dòng)化的范圍延伸至前所未有的程度，為眾多工業(yè)分支效率及生產(chǎn)率的空前提高奠定了基礎(chǔ)。

一、靈敏至極：LBR iiwa 成就了創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案的奧秘

首臺(tái)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用至今已有 40 年，庫(kù)卡將憑借 LBR iiwa 在工業(yè)機(jī)器人歷史上開(kāi)啟一個(gè)全新的時(shí)代。“ LBR”代表“輕型機(jī)器人” ，“ iiwa”則代表“智能型工業(yè)助手”。作為第一種適用于人機(jī)協(xié)作的量產(chǎn)靈敏機(jī)器人，LBR iiwa 為自動(dòng)化領(lǐng)域開(kāi)啟了新的篇章。LBR iiwa 在所有 7 個(gè)軸上都配置了扭矩傳感器，并采用安全技術(shù)；有效載荷為 14 公斤的LBR iiwa其載重自重比達(dá)到 0.47。

二、LBR iiwa 是絕對(duì)安全且觸感靈敏的操作助手

1. 可根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行感知、檢測(cè)和響應(yīng)，并智能化連接。利用其內(nèi)部集成的扭矩傳感器，LBR iiwa可以完成受力控制的連接操作及過(guò)程監(jiān)測(cè)中所需高精度自動(dòng)化裝配任務(wù)?？刂破鳛榇诉M(jìn)行了優(yōu)化，簡(jiǎn)化在復(fù)雜應(yīng)用情況下的快速啟動(dòng)，從而使機(jī)器人成為人工操作的第三只手。

2. 機(jī)器人革命觸感靈敏。LBR iiwa在所有7個(gè)軸上都集成了敏感的扭矩傳感器，從而使得輕型機(jī)器人具有觸感探測(cè)能力和可編程的隨動(dòng)性。它掌控著受力控制的連接操作及連續(xù)路徑操作，在這些應(yīng)用中必須靈敏確定物體的位置。它還能處理易碎及敏感物體，而不會(huì)使其破損。得益于 LBR iiwa 所具有的高靈敏性，在很多應(yīng)用中，可以使用簡(jiǎn)單、低成本的工具。

3.使創(chuàng)新型自動(dòng)化解決方案的實(shí)現(xiàn)成為可能。在現(xiàn)代制造環(huán)境下，產(chǎn)品與型號(hào)日趨多樣，對(duì)靈活性和適應(yīng)性提出了極高的要求。而且，隨著勞動(dòng)力老齡化現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要為自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展尋找新的解決辦法。LBR iiwa 正是這樣的解決方案。它為創(chuàng)新、滿足未來(lái)需求的生產(chǎn)過(guò)程奠定了基礎(chǔ)，且更符合人體工程學(xué) ，更高效 ，更靈活 ，成本效益更高。

4.保護(hù)材料和設(shè)備?？蓪?duì)LBR iiwa的所有關(guān)節(jié)和直角坐標(biāo)軸進(jìn)行單獨(dú)編程，來(lái)設(shè)置它的隨動(dòng)性。使其能夠安全搬運(yùn)靈敏部件并準(zhǔn)確施加力對(duì)其進(jìn)行組裝，從而避免產(chǎn)生次品或碰撞損失。

5.采用輕型結(jié)構(gòu)、靈敏且響應(yīng)速度快。由于采用了先進(jìn)的輕型設(shè)計(jì)，LBR iiwa 需要驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量很輕。結(jié)合高性能伺服控制，使其能在力控制模式下快速跟隨工件輪廓表面。

三、安全至臻：LBR iiwa 實(shí)現(xiàn)了人機(jī)安全協(xié)作的方式

LBR iiwa 的 7 個(gè)軸上均裝有整體式的力矩傳感器，采用了安全技術(shù)。這在全球范圍內(nèi)是絕無(wú)僅有的。它能夠?qū)p微的外力做出反應(yīng)，并具有安全碰撞保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)生意外接觸時(shí)，LBR iiwa 會(huì)立即把運(yùn)動(dòng)速度降下來(lái)，從而把動(dòng)能限制在可避免傷害的范圍內(nèi)。

四、LBR iiwa 竭力實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)能

1. 無(wú)需防護(hù)欄降低相關(guān)成。人類與機(jī)器人安全協(xié)作時(shí)，無(wú)需采取大量安全預(yù)防措施，LBR iiwa 已在其 HRC 包中集成了所有必要措施，免去了安全設(shè)備、電路及防護(hù)欄通常所需的附加成本以及相關(guān)空間要求。同時(shí)，LBR iiwa 開(kāi)創(chuàng)了之前因安全要求無(wú)法滿足而不能實(shí)現(xiàn)的全新自動(dòng)化解決方案。人類與機(jī)器人可共用一個(gè)工作區(qū)，且兩者之間的任務(wù)能夠得到最佳分配。例如，采用LBR iiwa，節(jié)省了昂貴的進(jìn)給系統(tǒng)及生產(chǎn)區(qū)費(fèi)用。

2. 攜手實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率。LBR iiwa 可以以演示這種最直觀的編程方式來(lái)示教：操作員用手將機(jī)器人引導(dǎo)至正確位置，移動(dòng)路徑上各點(diǎn)的坐標(biāo)能同時(shí)存入機(jī)器人程序。示教過(guò)程快速而又簡(jiǎn)單，且無(wú)需具備編程知識(shí)。這個(gè)功能尤其適用于成本效益高的自動(dòng)化作業(yè)，即便是小批量或多樣化的生產(chǎn)中。LBR iiwa 具有多種安全功能，例如安全碰撞檢測(cè)功能 ，力檢測(cè)功能 ，安全慢速功能，安全工作空間監(jiān)控功能。這些安全功能的性能 等級(jí)為PLd ，設(shè)備集成商可以采用這些功能來(lái)實(shí)現(xiàn)典型的人機(jī)協(xié)同柔順機(jī)器人應(yīng)用。

3. 由于采用了安全扭矩傳感器，操作員可通過(guò)動(dòng)作進(jìn)行直觀控制。員能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的動(dòng)作（例如觸摸機(jī)器人）來(lái)影響和控制機(jī)器人的工作次序。不僅直觀，而且無(wú)需附加其它控制設(shè)。

4. 新安全外形。LBR iiwa 采用全鋁外殼，大幅減輕了重量并提高了安全性。得益于無(wú)邊緣流線型設(shè)計(jì)，LBR iiwa 還消除了所有擠壓和剪切危險(xiǎn)，從而降低了人機(jī)協(xié)作時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。

五、LBR iiwa 使機(jī)器人具有了更高的運(yùn)動(dòng)性

1. 可通過(guò)多種路徑到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。LBR iiwa 的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)人體手臂設(shè)計(jì)而成。因此，末端工具的位置可以有多種軸 位 置 組合方式 。LBR iiwa可輕易覆蓋圓形輪廓表面，從而可以用最節(jié)省空間的方式對(duì)作業(yè)順序進(jìn)行編程。尤其是在空間狹小、難以安裝的生產(chǎn)系統(tǒng)中，LBR iiwa 能發(fā)揮高度靈活的操作助手作用。

2. 一臺(tái)機(jī)器人三種控制器模式。在“位置控制器”模式下，LBR iiwa將按照要求以設(shè)定速度移至所需位置。在“重力補(bǔ)償”模式下，LBR iiwa 可發(fā)揮有效操作助手的作用。它能精確地補(bǔ)償載荷重量，因此僅需施加極小的外力便能使它進(jìn)行移動(dòng)。在“隨動(dòng)控制器”模式下，可以分別對(duì) LBR iiwa 所有軸進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)配置，從而優(yōu)化機(jī)器人的特征，使其適于特定任務(wù)。同時(shí)還能產(chǎn)生特定的力量施加在某個(gè)動(dòng)作上。

3. 7軸可最大程度地提高多功能性。LBR iiwa 輕 型 靈敏 機(jī) 器人的低重量、緊湊的外形以及高效負(fù)載確保其適合移動(dòng)操作?？梢詫⑺惭b在移動(dòng)滑臺(tái)上執(zhí)行各種工作，它能不斷變換工作地點(diǎn)； 根據(jù)工作的具體需求； 單獨(dú)工作或者與人協(xié)同工作。達(dá)到其工作位置后，它能利用其所集成的靈敏性進(jìn)行自動(dòng)而精準(zhǔn)地自我校準(zhǔn)。

4. LBR iiwa 還簡(jiǎn)化了外圍設(shè)備。環(huán)境變化，性能不變機(jī)器人越是靈敏，就越能簡(jiǎn)單使用、更是成本效益高的工具，同時(shí)降低相關(guān)維護(hù)要求。無(wú)需對(duì)工具的機(jī)械順從性做出要求，僅需通過(guò) LBR iiwa 自身便可實(shí)現(xiàn)。這樣通過(guò)更改控制器內(nèi)的參數(shù)便可快速靈活地實(shí)施工藝調(diào)整，從而提高自動(dòng)化作業(yè)的成本效益，尤其體現(xiàn)在小批量生產(chǎn)中。

5. 模塊化、開(kāi)放且易于編程。對(duì)機(jī)器人順序進(jìn)行編程和集成外部傳感器時(shí)，LBR iiwa 始終采用 Java 技術(shù)帶來(lái)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)包括：全球分布，借助外部函數(shù)庫(kù)而實(shí)現(xiàn)的高識(shí)別水平及快速擴(kuò)展性，而且其中有些為免費(fèi)開(kāi)源軟件。 利用 LBR iiwa，用戶在規(guī)劃和實(shí)施自動(dòng)化流程時(shí)可以獲得更大的靈活性。

6. 環(huán)境變化，性能不變。工件未準(zhǔn)備放入料倉(cāng)，套筒未與軸精確對(duì)齊。即便在這種情況下，借助內(nèi)置的傳感器，LBR iiwa 依然能抓起工件并準(zhǔn)確進(jìn)行組裝，而無(wú)需使用昂貴的外圍設(shè)備。在組裝過(guò)程中，與位置受控型機(jī)器人不同，其可以施加力量，以便如同感應(yīng)一般進(jìn)行工件安裝。利用內(nèi)置的傳感器，可通過(guò)力量和位置來(lái)監(jiān)測(cè)安裝是否正確。

六、LBR iiwa 能夠精確了解過(guò)程動(dòng)態(tài)

1. LBR iiwa 的內(nèi)在品質(zhì)保證了其具有極高的精度。要實(shí)現(xiàn)精確校準(zhǔn)，傳統(tǒng)機(jī)器人需要外部輔助，而 LBR iiwa 自身就能輕松搞定。利用所集成的校正傳感器，它能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)自我校正。這樣，不僅無(wú)需使用電子校正裝置，而且節(jié)約了時(shí)間。

2. 偏差范圍極小路徑度高。LBR iiwa 所 有齒輪箱都設(shè) 計(jì) 為高精度，并且制造公差極小。所以它的重復(fù)精度高達(dá) ±0.1 毫米。在進(jìn)行路徑控制時(shí)，由于機(jī)器人考慮了力矩信號(hào)，所以 LBR iiwa實(shí)現(xiàn)了特有的平穩(wěn)運(yùn)行。依靠高精度，LBR iiwa可以完成世界上其它工業(yè)機(jī)器人所不能完成的高要求組裝任務(wù)。

3. 過(guò)程可詳細(xì)追蹤。當(dāng) LBR iiwa 完成自動(dòng)化任務(wù)時(shí)，它能持續(xù)同時(shí)記錄過(guò)程參數(shù)和力量。因此，無(wú)需耗費(fèi)時(shí)間和成本高昂的外部質(zhì)量控制，便可對(duì)其精確作業(yè)實(shí)時(shí)進(jìn)行追蹤。反之，也能顯著簡(jiǎn)化自動(dòng)化過(guò)程，并提高其靈活性。

4. 即便在不同工件的情況下也能實(shí)現(xiàn)精確軌跡。得益于其柔順性，LBR iiwa 能對(duì)不規(guī)則表面進(jìn)行追蹤并加工，無(wú)需對(duì)路徑 進(jìn)行精確編程或?qū)ぜ_定位。機(jī)器人能靈敏并自主追蹤工件輪廓表面，不會(huì)穿透表面或脫離表面。LBR iiwa 能對(duì)不規(guī)則的工件表面進(jìn)行軌跡自動(dòng)補(bǔ)償。而且，相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，由于它能以更快的速度移動(dòng)至接觸點(diǎn)，所以工作節(jié)拍更快。

5. 集成媒介，完美法蘭。對(duì)于復(fù)雜裝配任務(wù)及安裝空間狹小的場(chǎng)合，LBR iiwa 是首選助手。為了避免分裂輪廓，從基底至創(chuàng)新型法蘭，所有媒介都通過(guò)機(jī)器人手臂以完全內(nèi)部方式進(jìn)行布設(shè)。僅在工具或已安裝傳感器附近鋪設(shè)電力及壓縮空氣線路，現(xiàn)場(chǎng)總線鋪設(shè)于機(jī)器人外部。媒介法蘭具有電動(dòng)及氣動(dòng)兩種形式可供選擇。

七、LBR iiwa機(jī)器人革命性的新技術(shù)

1. 掌控未來(lái)：KUKA Sunrise。創(chuàng)新型 LBR iiwa 機(jī)器人采用了專屬開(kāi)發(fā)的KUKA Sunrise 控制技術(shù)、 KUKA Sunrise Cabinet 控制硬件及 KUKA Sunrise . OS 控制軟件。KUKA Sunrise Cabinet 集全系統(tǒng)的安全控制、機(jī)器人控制、邏輯控制和過(guò)程控制于一身。憑借優(yōu)化的接口、可擴(kuò)展性、性能和開(kāi)放性，它能夠毫無(wú)局限地實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。在未來(lái)，它還可以通過(guò)一臺(tái)控制器操控多個(gè)輕 型機(jī)器人。

2. 規(guī)劃成功：KUKA Sunrise.Workbench。新型 KUKA Sunrise. Workbench 編程、啟動(dòng)和除錯(cuò)工程套件。與以往相比，它能讓操作員更直觀、更輕松地操控 LBR iiwa。 程序編輯器能夠通過(guò)內(nèi)置的手冊(cè)、自動(dòng)完成功能以及高亮顯示程序代碼中的語(yǔ)法和錯(cuò)誤等功能提供大力支持。

3. 采用全新用戶界面的KUKA smart PAD。利用經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的 KUKA smartPAD以及其重新設(shè)計(jì)的用戶界面，該設(shè)備能以與 LBR iiwa 同等智能的方式進(jìn)行操作。屏幕上有清晰的圖標(biāo)顯示，可直觀實(shí)現(xiàn)所需功能，同時(shí)彩色LED狀態(tài)指示能快速反饋機(jī)器人系統(tǒng)的現(xiàn)狀。通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊便能獲取詳細(xì)信息和問(wèn)題的解決方案。得益于多種可視化功能，smartPAD 簡(jiǎn)化了作業(yè)內(nèi)容，并同時(shí)提高了安全性和生產(chǎn)率。

文章來(lái)源：中國(guó)工控網(wǎng)

山東北工智能裝備有限公司，是一家集新舊工業(yè)機(jī)器人銷售調(diào)劑維修保養(yǎng)，智能工廠自動(dòng)化改造，工業(yè)機(jī)器人非標(biāo)集成，工業(yè)機(jī)器人教育培訓(xùn)為一體的高端智能裝備科技公司。主要經(jīng)營(yíng)德國(guó)庫(kù)卡KUKA，瑞士ABB，日本安川YASKAWA，日本發(fā)那科FANUC，國(guó)產(chǎn)卡諾普CRP等工業(yè)機(jī)器人。聯(lián)系電話：13355076661、13355053226。