机器人系列：RS系列

航空航天产业与其他产业不同，其生产现场的自动化推进难度较高。主要原因在于多品种小批量生产模式，使得机器人导入不易推行。本次介绍的航空部件制造商，与位于加拿大安大略省、川崎机器人认证系统集成商（SI）合作，成功实现了采用机器人与3D视觉的螺母板装配单元自动化。

螺母板是用于将飞机机身固定在框架上的关键部件。由于部件种类超过200种，此前普遍认为自动化难度较高，而导入搭载川崎机器人与3D视觉的装配作业自动化后，实现了节拍时间缩短、产品品质提升、工时削减，成功解决了这一课题。

本次自动化成功的关键——3D视觉系统，可识别28种类型、共225种形状的螺母板。川崎重工R系列机器人RS010L与RS080N，负责部件端部的铆接作业。

导入课题

从严苛的重复性作业中解放人员

该航空部件制造商推进螺母板安装自动化的原因众多。为满足严苛的品质要求，所有员工必须接受各部件制造相关培训并取得认证，同时需要实时记录作业内容。此外，由于是长时间重复性作业，人员留存率较低，面临诸多课题。

品质管理

作为关键部件，螺母板安装对铆钉的精准位置（高度）有严格要求。以往需要作业人员对铆钉进行磨削，加工至规定高度，属于耗时较长的重复性作业。

解决方案（装配作业自动化方案）

• 由3台川崎重工R系列机器人与3D视觉系统构成全自动装配单元
• 通过Matrox图像识别软件与LMI定位器，精准识别225种部件

工序概述

川崎机器人RS080N通过3D视觉扫描工件3处指定位置，完成定位。随后，利用安装在机器人前端的夹爪抓取工件，加工2个螺母板安装用铆钉沉头孔。

机器人旋转臂身，从铆钉送料装置中取出适配当前形状与尺寸的铆钉。与此同时，另一台机器人RS010L抓取螺母板，通过视觉相机识别28种螺母板。机器人将铆钉放置在螺母板位置确认工具上，通过视觉再次校验部件正确性。

机器人将螺母板放置在回转工作台，第三台机器人RS005N进行密封剂（用于确保耐腐蚀性的涂布剂）涂布。在密封剂涂布前后各进行1次检测，确认涂布状态合格。

回转工作台旋转，RS010L准备螺母板及定位工具等整体部件的搬运。扫描工件3处位置，完成精准对位并抓取部件后，RS010L固定部件，与RS080N头部对接。RS080N的铆钉吸附头将铆钉送入RS010L头部内，对工件进行铆接。

铆接完成后，机器人头部分离，RS010L卸下部件，RS080N将钻头前端工具旋转至铆接位置，完成作业。

上述全套工序仅耗时39秒。

视觉、精度和速度

在这类复杂工序中，3D视觉至关重要。Matrox图像软件与LMI定位器，在识别225种部件与28种螺母板的过程中发挥核心作用。

系统集成商选择川崎重工，是因为其具备开放架构编程语言与高级流程处理能力。

项目负责人P.J.表示：

“我们此前使用过多家机器人厂商的产品。川崎机器人的优势在于编程便捷性，尤其是AS语言的易用性，这也是我们选择川崎机器人的重要原因之一。”

本应用的核心要点，在于多台机器人如何实现紧密协同。RS080N与RS010L的前端必须无碰撞运行，对重复精度要求极高。

川崎重工通用型R系列机器人的重复定位精度，根据负载（3kg～80kg）为±0.02mm～±0.06mm。

P.J.评价：“臂身刚性强、无晃动。虽然需要移动至极高精度的位置，但川崎机器人完全可以胜任。”

导入结果

• 节拍时间缩短26秒
• 作业品质均一化达到97%
• 作业人员从3人削减至1人
• 单元内完成全工序，无需中间品存放区

机器机器人自动化带来显著成果：大幅缩短节拍时间、提升作业品质、实现省人化，成功达成初期设定的成本削减与生产目标。

谈及自动化带来的最大改善，P.J.毫不犹豫地表示是作业品质均一化。投入使用1年多以来，该自动化单元有效消除了作业品质波动，不仅实现97%的均一化，同时在成本与人员削减两方面为收益做出突出贡献。

-机器人介绍

型号名称：
RS010L/RS080N
功能
具备宽广动作范围与充足负载能力，可对应从点焊到搬运等多种用途的大型通用机器人。
有效载荷：
RS010L：10 千克/RS080N：80 千克
轴数：
6 轴
重复精度：
RS010L：±0.05 毫米/RS080N：±0.06 毫米