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丰田机器人:专注机器人开发 将制造留在日本

2012-09-07 08:57
孤身万里游
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  丰田在汽车组装工序中安装车窗玻璃及配备备用轮胎等时积极使用了机器人。这些机器人的特点在于,为了让生产线上的工人能够靠近机器人操作,提高了安全性。丰田组装生技部技术管理室主管藤原弘俊长年为丰田的组装工序开发机器人。日前记者采访了藤原,请他谈了致力于机器人开发的想法。

丰田一直在积极致力于开发汽车组装工序使用的机器人。其原因是?

  藤原:如何将“产品制造”留在日本?为此能做些什么?这些问题就是促使我们全心致力于机器人开发的原因。

  不管怎样,在1美元兑80日元的严峻日元升值下,我们仍然要在日本从事产品制造并获得利润。因此,作为组装工厂,能够做的就是提高生产效率。其中的一项手段就是导入“能够与人协作的机器人”。

  在目前的组装工厂内,所有作业最后都向“人”集中,产生线往往很长。即便导入机器人,也要在机器人工作区域设置安全栅,与人的作业区域分开,这是造成生产线变长,占用面积变大的一个原因。而生产线变长后,就无法提高生产效率。为了解决这一问题,需要开发无需安全栅即可在生产线上“与人能够协作的机器人”。

  因此我们从数年前起就与名古屋工业大学及东京都立大学共同对能够与人协作的机器人展开了开发。也就是在汽车组装线中可在人旁边作业的、能够完全确保安全的机器人。

  作为这方面的成果,我们开发出了车窗安装辅助机器人和备用轮胎配备机器人,并已在生产线上投入使用。这样,通过导入机器人提高了生产效率,同时去掉了安全栅,使生产线缩短到了与原来相当的长度。

  而且,通过在机器人的构造及控制系统上下工夫,还达到了以功率为原来1/20左右即80W的马达即可驱动的水平。综合多种手段来看,此次的开发品只用原来1/20左右的耗电量即可工作。在导入能够与人协作的机器人后,耗电量降到了约1/20,并且产生线也得以减小。这对于以降低组装及制造成本为目标的我们来说,是非常有意义的数字。

为了实现机器人与人之间的协作,都采取了哪些手段?

  藤原:首先,严格遵守日本法规摆在首位来追求彻底的安全性,将驱动源改为了80W以下的马达。之所以能够以原来1/20左右功率的马达来驱动,是因为通过在弹簧及构造上下工夫,减少了机器人支撑自身重量所需要的力量。马达只需要小功率即可,实现了节能,这一点是一大进步。

  其次,在组装工序中,即使机器人碰到人,也能够实施安全控制。通过事先设定,即便稍有触碰,也会立即采取退避动作。为此,我们并未选择在机器人的各部分嵌入传感器的普通做法,而是采用了不需要传感器的构造。通过始终观测机器人马达的电流值,读取发生碰撞等情况时电流值的微小变动,使机器人采取退避行动。

  上述的机器人已经在汽车组装工厂投入使用。比如,备用轮胎的配备机器人迄今已生产约36万辆,导入以来保持着零事故纪录。

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