负载 3 – 20 kg · 免安全围栏 · 拖动示教

协作机器人控制系统与成套方案

协作机器人是指具备力感知能力、可与人共享工作空间的安全型机器人。弘睿科技基于 KEBA 控制平台,为协作机器人提供码垛、装箱、视觉拆垛三类成套方案,从控制系统到末端夹具整体交付,换型只需在触摸屏上选配方。

协作码垛协作装箱协作视觉拆垛
协作机器人应用示意图:6 轴协作臂与操作人员在同一虚线作业区内协同工作,两者之间不设安全围栏
≤ 2.0s 单件节拍
± 0.03mm 重复定位精度
免围栏 安全等级 PLd
30 分钟 换型时间

协作机器人不是「小号的工业机器人」

很多客户拿协作机器人当低成本替代品来用,结果发现节拍不够、稳定性差。协作机器人的真正价值在于柔性——它靠力感知实现安全,靠拖动示教实现零门槛,适合产品经常换、批量不大、又要和工人共用空间的产线。

  • 安全逻辑不同:内置关节力矩传感器,接触即停,可取消安全围栏(经风险评估)
  • 示教方式不同:手把手拖动记录轨迹,操作工 30 分钟即可上手,无需机器人工程师
  • 换型能力不同:配方化参数管理,换产品只需调用配方,不用重新编程
  • 安装方式不同:自重轻,可桌面安装、倒挂、移动底座,产线改布局成本低
协作机器人结构与安全协作区示意
协作机器人:力感知碰撞检测 + 无围栏共享工作区

协作机器人的三种典型用法

同一台协作机器人,换夹具与配方就能切换用途

协作码垛

负载 10 – 20kg,纸箱、周转箱、袋装物料码放到托盘。垛型配方内置,工人选垛型、点启动即可,适合日化、食品、五金的中小批量码垛。

协作装箱

把产品按订单组合放入纸箱或周转箱,支持多 SKU 混装。视觉引导抓取位置,柔性夹爪适应不同外形,适合日化、3C、医药包装线。

协作视觉拆垛

3D 相机先扫描垛型,协作机器人按实测位姿逐箱拆取。乱垛、混垛、贴边垛都能处理,适合来料不规范、人工拆垛强度大的工位。

从选垛型到整垛码完,全程无需编程

这是协作机器人最容易被低估的价值——把编程工作转移到配方表里

协作机器人免编程码垛四步流程
免编程码垛流程:来料输送 → 机器人抓取 → 垛型码放 → 满垛输出。工人只需在触摸屏上选垛型、点启动,不需要写任何代码。

协作机器人方案关键规格

项目标准配置可选扩展
机器人负载3 / 5 / 10 / 16 / 20 kg按需选配型号
最大臂展600 – 1800 mm加长臂 / 移动底座
重复定位精度± 0.02 – 0.05 mm
单件节拍1.2 – 2.0 s(视行程与负载)优化轨迹后提升 20%
控制系统KEBA 运动控制内核,≤ 1ms 周期多机协同控制
安全功能碰撞检测 / 安全停止 / 安全限速安全激光扫描仪
示教方式拖动示教 + 图形化配方视觉引导自动标定
末端夹具真空吸盘 / 电动夹爪 / 柔性夹爪定制专用夹具
操作界面触摸屏图形化,中文引导上位机 / MES 对接
通讯接口EtherCAT / Modbus TCP / OPC UAProfinet / 以太网 IP
参数为典型配置范围,实际以选型评估结论为准。节拍数据基于标准行程与常规负载实测。

常见问题

客户在选型与落地过程中最常问到的问题

协作机器人本身具备力限制与碰撞检测等固有安全特性,在满足 ISO/TS 15066 要求的前提下,可以取消物理围栏。但前提是完成风险评估,确认接触力、压力、速度等指标在人体可承受范围内。

我们的做法是:先做现场风险评估与安全参数配置(安全限速、安全停止距离),再决定是否需要局部光栅或防护门,而不是简单地把围栏拆掉。

可以。系统把垛型、抓取点、层数、旋转角度等参数做成配方存进触摸屏。换产品时工人只需选对应配方、确认料号,点击启动即可,全程不需要机器人工程师到场。

新产品的配方由我们一次性配置并培训,之后产线自主切换。常规换型时间在 30 分钟以内。

要分场景。协作机器人适合节拍要求中等、但换型频繁的场景,典型单件节拍 1.2 – 2.0 秒。如果产能要求是每分钟几十件以上的高速分拣,协作机器人就不合适,应该选 Delta 并联机器人。

我们在选型阶段会用实际行程、负载和抓取路径做节拍仿真,给出可信的产能预估,避免设备到场才发现产能不匹配。

单看本体,同负载协作机器人通常比工业机器人贵 20% – 50%。但要把总账算全:协作机器人免围栏、占地小、无需安全门与互锁改造、安装调试周期短,整体工程成本往往反而更低

在我们做过的日化装箱项目中,改用协作方案后土建与安全设施投入减少约三成。

可以。KEBA 平台原生支持 EtherCAT、Modbus TCP、OPC UA 等主流协议,可直接与 PLC、视觉系统、称重设备、贴标机通讯;对上可对接 MES / WMS,实现订单下发与数据回传。

如果现场是老设备、接口封闭,我们也可以加装 IO 网关或中间层做协议转换。

标准方案从签订合同到进场调试,通常 4 – 8 周;含非标夹具或特殊工艺的开发项目约 8 – 12 周。核心影响因素是末端夹具的定制程度和现场接口改造量。

我们在方案确认阶段会给出明确的节点计划,包含工厂预验收(FAT)和现场验收(SAT)。

继续了解

准备好升级您的生产线了吗?

把料型、节拍和现场尺寸告诉我们,48 小时内给出选型建议与节拍评估。

免费选型评估 提供打样测试 支持整线集成
立即咨询 →

联系我们

无论是选型咨询、方案报价还是现场勘察,欢迎随时与我们沟通

电子邮箱

项目资料、图纸与需求清单可发至邮箱,我们会尽快回复

contact@horyauto.com
💬

微信咨询

扫码添加,工作日 9:00 – 18:00 在线,支持远程看现场

弘睿科技微信二维码