突破供应链瓶颈，中科新松以协作机器人打造产业新生态
2022年03月11日
后疫情时代，产业升级的步伐进一步加快，然而在升级的过程中存在着诸多挑战，如持续增加的用工成本与人员流动率，不断提升的品类与产量要求等，这给自动化行业带来了重重挑战。
基于此，中科新松破除自动化改造难题的答案是：磨练协作机器人核心技术，打通协作机器人产业链上下游，以协作机器人构建协作应用，助力终端行业自动化改造。
突破供应链瓶颈
协作机器人是一种被设计成能与人类在共同工作空间中进行近距离互动的机器人，主要由安全模块、视觉模块、力控模块、伺服控制系统及关节模组等组成，其区别于传统工业机器人拥有安全性、易用性、灵活性、共融性等技术特点。
但协作机器人诸多的优势下是研发的不易，以安全模块为例，碰撞检测是协作机器人安全功能的核心，两种代表技术方案分别为无传感器电流检测方案和关节力矩传感器检测方案，二者均通过发生碰撞时碰撞力的检测来触发机器人的保护性停止，但接触式的安全防护对协作机器人的运动控制能力有着极高的要求。
中科新松成立于2014年，目前有超过400人的高素质人才团队，在持续不懈的钻研下，已拥有自研的协作机器人核心技术。
在伺服驱动器上，中科新松自主研发的协作机器人关节伺服驱动器，功率等级从200W-3500W不等，覆盖协作机器人大多数的功率等级要求，同时采用双通道硬件安全回路以及black channel安全通讯架构，在国内率先实现Pld cat3功能安全等级。
在安全控制器上，中科新松自研的安全控制器为基于IEC-61508功能安全标准，基于IEC 61784-3自主研发的安全通讯协议，正向自主设计的功能安全控制器，主要由安全输入模块、安全输出模块、安全逻辑模块、EtherCAT通讯模块、电压供应和监控模块组成，整体指标达到PL.d/Cat.3。
在具体实现的功能上，中科新松安全控制器的紧急停止、保护性停止、外部安全输入/输出等功能达到PL.e/Cat.3。且凭借着卓越的产品性能，中科新松的安全控制器产品已获得机器人国评中心认证、TUV SUD协作机器人功能安全认证通过概要设计审核。
在机电控一体化关节模组上，中科新松自主开发的机电控一体化关节模组输出扭矩15Nm-800Nm，可以覆盖1KG-20KG负载协作机器人的应用需求；采用末端编码器和电码侧编码器组成全闭环控制，输出控制精度可达5角秒以内；采用电磁电磁式抱闸结构，消除掉臂风险，同时基于功耗最后的动态热模型仿真技术，有效提高了关节的效率及使用寿命。
此外，为了进一步保证产品品质，中科新松还构建了贯穿上游零部件的完善产品生态链。据透露，除减速器外，中科新松已完成协作机器人核心零部件的自主化国产化代替，国产替代比例排名靠前。
据悉，基于自研的协作机器人核心技术以及有效的产品品质管控，中科新松的协作机器人产品先后通过CE、SEMI认证、MTBF3万小时等认证。据透露，近日新松多可®协作机器人顺利通过TÜV南德机器人安全认证第一阶段，成为国内首家通过该认证阶段的协作机器人厂家。
完善产品矩阵的搭建
2015年中科新松推出首款七轴协作机器人，而发展至今，基于自研的核心技术，中科新松已拥有了完善的DUCO Cobot多可®协作机器人矩阵。
具体来看，中科新松共有GCR、SCR、DSCR等共计3个系列的超过10款的DUCO Cobot多可®协作机器人产品，该系列协作机器人产品具有安全、轻量化、便捷使用、可拓展性及OTA平台数据管理等功能特性，基于不同场景的需求，DUCO Cobot多可®协作机器人可进行灵活配置。
GCR系列包括GCR3-620、GCR5-910、GCR10-1300、GCR14-1400和GCR20-1100五款协作机器人产品，负载覆盖3kg-20kg，工作半径覆盖620mm-1400mm，能适应广泛的应用需求，同时具有安全、易于操作快速部署、低功耗等协作机器人特性，碰撞检测功能，人机协同作业，更安全。
SCR系列为七轴协作机器人，具备快速配置、拖拽示教、碰撞检测等功能，广泛适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线，满足精密装配、产品包装、打磨检测、机床上下料等工业操作需要。
DSCR系列为双臂协作机器人，集成2个机器人双臂可协同作业，配备智能碰撞检测功能，重复定位精度达到0.02mm级别，具备实时深度信息和三维重构功能，能够为用户提供快速、安全、灵活、精准、高效的旋拧、定位等全套装配作业解决方案，更加集成化、柔性化，并可以为用户提供更加自由、开放的开发环境。
此外，基于良好的产品研发基因，中科新松不断积极进行着协作机器人多产品应用面的探索，率先提出了结合协作机器人和AGV特性并优化组合的复合机器人，让机器人有了“腿”，实现了机器人的自主移动。
协作应用打造协作新生态
基于可靠核心技术和完善产品矩阵，2021年，中科新松产品被应用至诸多领域，有效作为数字劳动力，帮助终端行业构建了产业新生态。
具体来看，中科新松协作机器人产品已被广泛用于数字化工厂、汽车、3C及半导体、教育创新、医疗健康、食品药品、服饰纺织等行业，可代替人工完成智能拣选、抛光打磨、上下料、装配、拧钉、质量检验、搬运、码垛、涂胶涂油等作业。
以新能源汽车后备箱电池包拧紧为例，据了解，汽车后备箱作业空间狭小，对机器人的柔性和灵活性有着极高的要求，末端拧紧工装设计要更加小巧，且车体随抱具流转到该装配工位时，位置偏差较大，同时拧紧工位前后序为人工操作工位，机器人还要时刻感知周围环境和人员动态，确保人员安全，这对协作机器人提出了较高的挑战。
中科新松的多可®GCR20协作机器人有效解决了电池包拧紧难题，具体来看，负载20公斤的GCR20提供了大扭矩拧紧的能力，保证了拧紧质量。机器人+视觉的组合能够对电池包拧紧点进行二次定位，提高拧紧速度和良率。新松多可®协作机器人主被动安全系统能够与人协同工作，占地位置小，无需安全围栏的同时为现场工作人员提供了安全保障。
以发动机拧紧为例，新松多可协作机器人可通过末端搭载拧紧模组，以及配备的螺钉自动供钉系统进行发动机缸体拧紧达到提高生产质量的目的。协作机器人搭配拧紧枪在拧紧过程中，螺钉自动供钉系统通过控制单元控制出钉速度以及进行缺料提醒，拧紧模组通过螺钉到位传感器检测螺钉到位状态，电动数控螺丝刀通过深度传感器检测及扭矩监测反馈确认螺钉拧紧，机器人携带拧紧模组即可实现多位置快速拧紧工作。
现在这个时代是一个动荡的时代，对于制造业企业来说，智能制造已成为未来可期的一个重要方面，而协作机器人则是智能制造不可或缺的重要智能设备。2022年，中科新松将基于自身的协作机器人产品矩阵，深化现有合作，积极探索开拓新的应用场景，帮助更多行业、更多企业实现数字化转型。
在2021年AHTE展，新松多可®️一次性带来8大协作机器人应用。在工艺方面囊括装配、拧紧、涂胶、检测、上下料等制造业常见工站；应用方面，不仅有新松多可协作机器人与力控系统的创新搭配，机器视觉在协作机器人领域的前沿应用，更有多机协同作业的解决方案。同时，还有汽车踏板压力测试、机车触屏测试和机器人3D扫描仪检测三款新应用。
作为智能装配与自动化领域行业盛会，AHTE 2022（第十五届上海国际工业装配与传输技术展览会）紧跟行业发展及市场需求，聚焦自动化生产装配智能解决方案，极大地推动了国内汽车、电子、半导体、医疗机械、家电制造、食品饮料包装、新能源、太阳能光伏、机械设备制造、通讯等行业的自动化升级改造。
AHTE 2022（第十五届上海国际工业装配与传输技术展览会）将于2022年7月6-9日再次登陆上海新国际博览中心E1-E3馆。
图文来源：新松协作机器人
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展会预告：
2022年4月20日-21日 武汉
AMC 2022汽车工程与新能源汽车产业系列会议
2022年7月6-9日 上海
AHTE 2022 第十五届上海国际工业装配与传输技术展览会
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