智能编程机器人组装汽车电脑
KR AGILUS 的机器人小臂精确无误地抓取用于High Performance Computer (HPC)（高性能计算机）的重要塑料工件。机器人将工件放入暂存盒上的正确隔间内，另一台机器人抓住盒子并送入工件检查站。共有七台 KR AGILUS 机器人根据智能编程，快速、精确地携手合作。它们不会犹豫停滞、不掉落任何东西，并且高度专心谨慎地组装和检查计算机。它们各自发挥的作用，确保只有优质的组件才能被安装在汽车的计算机中。
“超级计算机”的组装和生产线终端测试
汽车的功能越多，所使用的控制单元性能就必须越强大。业界对于“超级计算机”的需求也在不断增长 – 这些计算机不仅能够支持网络通信和提升驾驶舒适性，还用于自动驾驶；随之而来的，便是用来制造、组装的自动化解决方案也日趋热门。因此，专业自动化公司 Schnaithmann Maschinenbau GmbH 对七台 KUKA 机器人进行了相应的编程，让它们可以加入打造超级计算机的行列。
高性能计算机目前可以下载应用程序和安全更新等；长期来看，它们也将能够支持自动驾驶。高效能计算机可谓车辆的大脑，必须处理大量数据，但体积却必须足够轻巧和紧凑，以便在小型车辆上也能安装。为了能够符合经济效益地生产这些高效能控制单元，业者需要高效率、灵活的自动化解决方案。
一家汽车零配件供货商针对零件的自动化组装和生产线终端测试 (EOL)，委托了自动化公司 Schnaithmann Maschinenbau GmbH 联袂 KUKA 打造解决方案。这家来自德国西南部雷姆斯哈尔登 (Remshalden) 的自动化中型企业专门为自动化组装领域的系统设备和特种机器开发系统解决方案，能够为多个机器人进行相关编程，以便机器人自主而安全地协同工作。
“我们发现模块化自动化特别有潜力，因为它不需要任何固定的外围设备，因此非常灵活。如果工件的设计或结构发生变化，就更换相关的工作单元，其中的机器人也会被重新编程，然后就可以继续进行组装。”Schnaithmann 技术销售部门的 Chris Klöpfer 解释道。
生产线终端测试确保高质量
Schnaithmann 已经采用 KUKA 机器人实现了许多客户项目。这家汽车零配件供货商长期以来一直在不同生产基地采用 KUKA 解决方案，将机器人制造商视为自动化组装领域可靠且创新的合作伙伴。为了这个要求严苛的项目，他们再次选择了 KUKA 机器人。KR AGILUS 拥有修长的外型、多元化的用途并采用 ESD+ 特殊涂装，并可搭配紧凑的机器人控制器 KR C5，这些优点非常契合他们的需求。因此，2021 年年底，这个用于生产超级计算机的创新自动化技术便正式开始执行任务。
“客户想要一种能够提供最大灵活性的解决方案，在工件发生变化时要能够快速调整，而且还要顾及成本。”负责汽车零配件供货商业务的 KUKA 全球大客户经理 Joachim Roess 解释道。目的是打造出一套高度可靠的生产线终端测试系统。由于超级计算机与驾驶安全性密切相关，因此必须遵守“高级自动驾驶技术”(Advanced Autonomous Driving Technology) 认证中非常严格的规定。如果超级计算机中未检测到微裂纹，则可能会导致高级驾驶辅助系统 (Advanced Driver Assistance System (ADAS)) 发生故障。而通过在 ESD+ 保护下进行高精度和全自动化组装，以及利用例如可靠的生产线终端测试等多种检测，可以避免出现这类微裂纹。
Chaku-Chaku 流程中的机器人
一般类似的系统设备通常使用输送带生产线，但如此一来制造商的生产量便有限。“如果产品发生变化，甚至仅仅只是生产线终端测试过程受到局部改变，就可能导致必须对原本固定的系统设计方案进行结构上的更改。”Joachim Roess 举例说。因此，Schnaithmann 和 KUKA 提出了一种解决方案，其中包含多台依照一步接一步（Chaku-Chaku）原理工作的独立机器人。
根据一步接一步（Chaku-Chaku）原理，待加工的工件由机器人直接放到工作站上，加工完成后再由机器人运送到下一个工作站，不需要例如传统输送带等额外的运输工具。也就是说，机器人直接将工件从一个工作站移到下一站，并在那里进行加工。这样的方式一方面可以减少外围设备，另一方面则具有更高的灵活性，在未来可以按需调整系统，因为可以轻松地将机器人放到其他位置，然后进行重新编程。
然而，Chaku-Chaku 原理也要求机器人能聪明地互相沟通，不干扰到彼此的工作空间。在典型的 Chaku-Chaku 搬运应用中，独自站立在机架和底座上的机器人会按照精确预先定义的顺序执行工作步骤。
仿真技术和广泛的 EOL 测试实现最高精度
在系统投入运行前，使用 KUKA.Sim 软件仿真生产流程，以便识别理想的生产工作流程。这个完美且高经济效益的生产流程一方面渉及到周期时间，另一方面则与机器人的理想利用率有关。除了因硬件组件数量减少而节省空间之外，还可以配合不断变化的工件要求。
用这种方式，根据所需的调整可以快速简单地改装系统设备。通过测试系统内广泛全面的检测，尤其是 EOL，Schnaithmann、KUKA 和该汽车零配件供货商共同达到了目标，即高效能计算机只使用优质的组件。
KR AGILUS、KR C5 micro 和智能编程 – 紧凑灵活的组合
Schnaithmann 团队决定引进 7 台 KR AGILUS 机器人在全自动系统中进行协作，完全不需要任何人类员工。其中五台机器人负责放入或取出装有组件的暂存盒，两台机器人则利用可视系统执行实际的生产线终端测试。KR AGILUS 具有多项特性，包括修长的外型设计、多元化的用途、高精度以及 IP67 防护等级和 ISO 4 净室等级。
六轴机器人非常适合 Chaku-Chaku 工作原理的另一个原因是，它可以与紧凑且节能的小型机器人控制器 KR C5 micro 结合使用。而且无论在何种安装位置都能发挥应有的功效 – 在这种情况下，控制器安装在机器人安装支架上，不需要另外使用固定安装且布线不灵活的控制柜。KR AGILUS 的精实设计与市场上最精巧的机器人控制器之一相结合，完全符合了汽车零配件供货商的目标：快速且符合经济效益地扩展和调整系统，以最灵活的方式生产工件。
特殊漆面和 KUKA 系统软件 (KSS) 克服挑战
“KUKA 机器人都拥有新 ESD 标准认证，”Joachim Roess 解释道，“但如果涉及到自动驾驶，整体要求比电子产业更高，甚至比半导体产业还要严格。即使少量的电荷也会引发微裂纹，这些微小的裂纹无法通过控制单元的最终测试检测到，但却会缩短工件使用寿命。为了防止这种情况发生，汽车零配件供货商要求使用含有导电金属颗粒的特殊涂装，不仅是机器人，还包括其支脚和底座。
客户要求 – 如愿交货：现在，系统中的所有 KR AGILUS 都符合 ESD+ 标准。在有人类员工的生产过程中，很难达到这样的标准，因为人类的头发和衣服往往带有静电，因此每个会接触到敏感电子零件的人都必须穿着特殊工作服。此外，机器人也有助于解决技术人员普遍短缺的问题，因为很少人类员工能够承担这类单调、重复，同时要求又非常高的任务。
Chaku-Chaku 工作流程
另一项挑战是机器人的编程，如何使各自的工作空间彼此协调。七台 KR AGILUS 在厂房中应尽可能不占空间，但小臂和抓手却又不能发生碰撞。“在我们的 KSS 操作系统中，可以标准实施这样的工件空间，”Roess 如此说明，“这样主控制器就可以随时指定何时开放空间给机器人 A，何时开放空间给机器人 B 使用，藉此安全地防止机器人之间发生碰撞。”
同样便利的是：如果在系统中加入更多机器人，还可以快速重新配置这些机器人，并与其他 KR AGILUS 携手完成工作。此外，如要扩增机器或其他组件，也相当容易。
结论与展望：前景无限的解决方案
我们愿意与 KUKA 合作，因为即使在困难时期，他们仍保有良好的供货能力，
而目前的项目再次证明了这一点。我们的国际汽车零配件供货商客户也非常高兴找到了 KUKA，能够为电子产业提供防静电机器人。Joachim Roess 透露，这套系统已经运行了几个月，并将进行扩展。“第二个测试站已经在计划中，我们可以很快速、轻松地实施，因为这种解决方案非常易于扩展。”Roess 表示。专家预测，创新的电动汽车对超级计算机的需求将持续增加，这类自动化解决方案将有助于满足高需求，并实现高经济效益的生产方式。
同时，这家汽车零配件供货商正在与 KUKA 和集成商合作，为未来的交通工具提供更多的创新解决方案。一项研究计划显示，移动机器人 KMR iiwa 适用于支持高速电路板组装。作为拼接过程的一部分，机器人可以确保敏感工件确实、快速且精准地抵达电路板上的指定位置。这家国际汽车零配件供货商又迈进一步，不仅提高了生产效率，还使未来交通工具更有效率和创新。
