以藍(lán)牙耳機(jī)裝配為例，JAKA搭建了具有編程簡(jiǎn)單、路徑自調(diào)節(jié)、加工速度平穩(wěn)、支持周期涂膠與批量修改等特點(diǎn)的節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)涂膠。

l 藍(lán)牙耳機(jī)涂膠需求痛點(diǎn)

藍(lán)牙耳機(jī)形狀各異、結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部集成音頻、驅(qū)動(dòng)、麥克風(fēng)、藍(lán)牙、運(yùn)動(dòng)傳感器、電池等多個(gè)模塊。涂膠時(shí)，有如下痛點(diǎn)：

1）路徑復(fù)雜，多不規(guī)則弧線。如常見(jiàn)的盒裝耳機(jī)，底部外徑約為5-7mm，內(nèi)徑不足4 mm。同時(shí)，耳機(jī)內(nèi)部零件精密多樣，導(dǎo)致路徑復(fù)雜。

2）精密涂膠工藝，難以實(shí)施。比如在耳機(jī)底部縫隙填充時(shí)，需在一個(gè)坡面頂端背后0.25mm 寬的弧形縫隙內(nèi)均勻填充膠水且不允許溢膠。

3）涂膠工藝一致性要求嚴(yán)格。膠量的一致性直接影響涂膠效果，上述底部縫隙填充，需要在每個(gè)均勻不一的縫隙內(nèi)準(zhǔn)確填充1.68mg 膠水，故對(duì)涂膠精度、速度、穩(wěn)定性均提出了極高要求。

4）膠水種類多，需兼容多工藝。廠商會(huì)使用各類膠水，自動(dòng)涂膠工作站需要兼容更多的膠水類型和工藝場(chǎng)景。

l “人工+專機(jī)”傳統(tǒng)生產(chǎn)模式痛點(diǎn)

1）人工成本高，質(zhì)量難以保證。工人長(zhǎng)時(shí)間工作，易產(chǎn)生疲勞，人工方式容易涂膠不均勻，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、質(zhì)量下降。

2）經(jīng)驗(yàn)要求高，標(biāo)準(zhǔn)化程度低。涂膠作業(yè)考驗(yàn)工人經(jīng)驗(yàn)，難以復(fù)制給新員工，難以實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化。

3）涂膠姿態(tài)變化大，需人工干預(yù)。雖然目前涂膠機(jī)可實(shí)現(xiàn)0.01mm涂膠精度，但是受限于機(jī)械結(jié)構(gòu)，涂膠范圍僅在10mm之內(nèi)。同時(shí)，涂膠機(jī)以三軸居多，難以應(yīng)對(duì)需要大姿態(tài)變化的耳機(jī)復(fù)雜腔體涂膠。

l 解決方案

節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站采用“力傳感+機(jī)器人+專機(jī)”架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)藍(lán)牙耳機(jī)復(fù)雜腔體的涂膠和擦膠處理。

涂膠時(shí)，節(jié)卡小助系列協(xié)作機(jī)器人力控s版根據(jù)采集的力傳感器數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的力控算法、軌跡規(guī)劃，實(shí)時(shí)調(diào)整涂膠路徑，實(shí)現(xiàn)精密的運(yùn)動(dòng)控制，避免涂膠抖動(dòng)和自動(dòng)移位，保證專機(jī)的涂膠質(zhì)量。

同理，擦膠時(shí)，協(xié)作機(jī)器人也會(huì)自感知擦膠力度，解決涂膠、 擦膠效率和質(zhì)量難以同時(shí)兼顧這一難題。

以涂膠為例，工藝流程如下：

1）在開(kāi)發(fā)的機(jī)器人應(yīng)用工藝包中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如耳機(jī)型號(hào)、膠水型號(hào)、涂膠機(jī)型號(hào)、力控軸號(hào)與力矩大小、力控模式等。

2）機(jī)器人利用夾爪夾取工作臺(tái)上待加工的耳機(jī)，并移動(dòng)至涂膠位置。

3）機(jī)器人根據(jù)工藝具體要求，實(shí)時(shí)控制涂膠機(jī)的開(kāi)閉與出膠量。

4）機(jī)器人讓耳機(jī)按照預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，機(jī)器人實(shí)時(shí)獲取力控傳感器的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出涂膠位置受力變化，使末端保持恒力。

5）根據(jù)受力變化實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)速度與軌跡，保證涂膠均勻穩(wěn)定。

6）完成涂膠后，機(jī)器人關(guān)閉涂膠機(jī)，并將耳機(jī)放入下一工位。

l 應(yīng)用成效

目前，節(jié)卡機(jī)器人涂膠工作站已在國(guó)內(nèi)知名高端藍(lán)牙耳機(jī)生產(chǎn)商工廠投入使用，有效提升生產(chǎn)效率、良品率和產(chǎn)品一致性，推動(dòng)3C電子行業(yè)智能自動(dòng)化發(fā)展。