多年以来，库卡始终专注于研究工业生产过程的自动化高级解决方案。库卡代表着德国制造的品质，其机器人及系统分公司在全球机械与系统工程领域的龙头企业之一。库卡的产品范围覆盖所有传统工业机器人，所有产品均自主生产。

2015年的东京国际机器人展会上，KUKA推出了LBR iiwa轻量级机械手，相对于以往的工业机械手，它最大的亮点在于能够实现精细的力控制。通过 LBR iiwa 这一首款量产且适于工业应用的灵敏机器人，库卡已将工业自动化的范围延伸至前所未有的程度，为众多工业分支效率及生产率的空前提高奠定了基础。

一、灵敏至极：LBR iiwa 成就了创新自动化解决方案的奥秘

首台工业机器人应用至今已有 40 年，库卡将凭借 LBR iiwa 在工业机器人历史上开启一个全新的时代。“ LBR”代表“轻型机器人” ，“ iiwa”则代表“智能型工业助手”。作为第一种适用于人机协作的量产灵敏机器人，LBR iiwa 为自动化领域开启了新的篇章。LBR iiwa 在所有 7 个轴上都配置了扭矩传感器，并采用安全技术；有效载荷为 14 公斤的LBR iiwa其载重自重比达到 0.47。

二、LBR iiwa 是绝对安全且触感灵敏的操作助手

1. 可根据实际状况进行感知、检测和响应，并智能化连接。利用其内部集成的扭矩传感器，LBR iiwa可以完成受力控制的连接操作及过程监测中所需高精度自动化装配任务。控制器为此进行了优化，简化在复杂应用情况下的快速启动，从而使机器人成为人工操作的第三只手。

2. 机器人革命触感灵敏。LBR iiwa在所有7个轴上都集成了敏感的扭矩传感器，从而使得轻型机器人具有触感探测能力和可编程的随动性。它掌控着受力控制的连接操作及连续路径操作，在这些应用中必须灵敏确定物体的位置。它还能处理易碎及敏感物体，而不会使其破损。得益于 LBR iiwa 所具有的高灵敏性，在很多应用中，可以使用简单、低成本的工具。

3.使创新型自动化解决方案的实现成为可能。在现代制造环境下，产品与型号日趋多样，对灵活性和适应性提出了极高的要求。而且，随着劳动力老龄化现象的出现，需要为自动化行业的发展寻找新的解决办法。LBR iiwa 正是这样的解决方案。它为创新、满足未来需求的生产过程奠定了基础，且更符合人体工程学 ，更高效 ，更灵活 ，成本效益更高。

4.保护材料和设备。可对LBR iiwa的所有关节和直角坐标轴进行单独编程，来设置它的随动性。使其能够安全搬运灵敏部件并准确施加力对其进行组装，从而避免产生次品或碰撞损失。

5.采用轻型结构、灵敏且响应速度快。由于采用了先进的轻型设计，LBR iiwa 需要驱动的质量很轻。结合高性能伺服控制，使其能在力控制模式下快速跟随工件轮廓表面。

三、安全至臻：LBR iiwa 实现了人机安全协作的方式

LBR iiwa 的 7 个轴上均装有整体式的力矩传感器，采用了安全技术。这在全球范围内是绝无仅有的。它能够对轻微的外力做出反应，并具有安全碰撞保护功能。当发生意外接触时，LBR iiwa 会立即把运动速度降下来，从而把动能限制在可避免伤害的范围内。

四、LBR iiwa 竭力实现最大产能

1. 无需防护栏降低相关成。人类与机器人安全协作时，无需采取大量安全预防措施，LBR iiwa 已在其 HRC 包中集成了所有必要措施，免去了安全设备、电路及防护栏通常所需的附加成本以及相关空间要求。同时，LBR iiwa 开创了之前因安全要求无法满足而不能实现的全新自动化解决方案。人类与机器人可共用一个工作区，且两者之间的任务能够得到最佳分配。例如，采用LBR iiwa，节省了昂贵的进给系统及生产区费用。

2. 携手实现更高生产率。LBR iiwa 可以以演示这种最直观的编程方式来示教：操作员用手将机器人引导至正确位置，移动路径上各点的坐标能同时存入机器人程序。示教过程快速而又简单，且无需具备编程知识。这个功能尤其适用于成本效益高的自动化作业，即便是小批量或多样化的生产中。LBR iiwa 具有多种安全功能，例如安全碰撞检测功能 ，力检测功能 ，安全慢速功能，安全工作空间监控功能。这些安全功能的性能 等级为PLd ，设备集成商可以采用这些功能来实现典型的人机协同柔顺机器人应用。

3. 由于采用了安全扭矩传感器，操作员可通过动作进行直观控制。员能够通过简单的动作（例如触摸机器人）来影响和控制机器人的工作次序。不仅直观，而且无需附加其它控制设。

4. 新安全外形。LBR iiwa 采用全铝外壳，大幅减轻了重量并提高了安全性。得益于无边缘流线型设计，LBR iiwa 还消除了所有挤压和剪切危险，从而降低了人机协作时的风险。

五、LBR iiwa 使机器人具有了更高的运动性

1. 可通过多种路径到达目标点。LBR iiwa 的运动系统根据人体手臂设计而成。因此，末端工具的位置可以有多种轴 位 置 组合方式 。LBR iiwa可轻易覆盖圆形轮廓表面，从而可以用最节省空间的方式对作业顺序进行编程。尤其是在空间狭小、难以安装的生产系统中，LBR iiwa 能发挥高度灵活的操作助手作用。

2. 一台机器人三种控制器模式。在“位置控制器”模式下，LBR iiwa将按照要求以设定速度移至所需位置。在“重力补偿”模式下，LBR iiwa 可发挥有效操作助手的作用。它能精确地补偿载荷重量，因此仅需施加极小的外力便能使它进行移动。在“随动控制器”模式下，可以分别对 LBR iiwa 所有轴进行平移和旋转配置，从而优化机器人的特征，使其适于特定任务。同时还能产生特定的力量施加在某个动作上。

3. 7轴可最大程度地提高多功能性。LBR iiwa 轻 型 灵敏 机 器人的低重量、紧凑的外形以及高效负载确保其适合移动操作。可以将它安装在移动滑台上执行各种工作，它能不断变换工作地点； 根据工作的具体需求； 单独工作或者与人协同工作。达到其工作位置后，它能利用其所集成的灵敏性进行自动而精准地自我校准。

4. LBR iiwa 还简化了外围设备。环境变化，性能不变机器人越是灵敏，就越能简单使用、更是成本效益高的工具，同时降低相关维护要求。无需对工具的机械顺从性做出要求，仅需通过 LBR iiwa 自身便可实现。这样通过更改控制器内的参数便可快速灵活地实施工艺调整，从而提高自动化作业的成本效益，尤其体现在小批量生产中。

5. 模块化、开放且易于编程。对机器人顺序进行编程和集成外部传感器时，LBR iiwa 始终采用 Java 技术带来的强大优势包括：全球分布，借助外部函数库而实现的高识别水平及快速扩展性，而且其中有些为免费开源软件。 利用 LBR iiwa，用户在规划和实施自动化流程时可以获得更大的灵活性。

6. 环境变化，性能不变。工件未准备放入料仓，套筒未与轴精确对齐。即便在这种情况下，借助内置的传感器，LBR iiwa 依然能抓起工件并准确进行组装，而无需使用昂贵的外围设备。在组装过程中，与位置受控型机器人不同，其可以施加力量，以便如同感应一般进行工件安装。利用内置的传感器，可通过力量和位置来监测安装是否正确。

六、LBR iiwa 能够精确了解过程动态

1. LBR iiwa 的内在品质保证了其具有极高的精度。要实现精确校准，传统机器人需要外部辅助，而 LBR iiwa 自身就能轻松搞定。利用所集成的校正传感器，它能自动实现自我校正。这样，不仅无需使用电子校正装置，而且节约了时间。

2. 偏差范围极小路径度高。LBR iiwa 所 有齿轮箱都设 计 为高精度，并且制造公差极小。所以它的重复精度高达 ±0.1 毫米。在进行路径控制时，由于机器人考虑了力矩信号，所以 LBR iiwa实现了特有的平稳运行。依靠高精度，LBR iiwa可以完成世界上其它工业机器人所不能完成的高要求组装任务。

3. 过程可详细追踪。当 LBR iiwa 完成自动化任务时，它能持续同时记录过程参数和力量。因此，无需耗费时间和成本高昂的外部质量控制，便可对其精确作业实时进行追踪。反之，也能显著简化自动化过程，并提高其灵活性。

4. 即便在不同工件的情况下也能实现精确轨迹。得益于其柔顺性，LBR iiwa 能对不规则表面进行追踪并加工，无需对路径 进行精确编程或对工件精确定位。机器人能灵敏并自主追踪工件轮廓表面，不会穿透表面或脱离表面。LBR iiwa 能对不规则的工件表面进行轨迹自动补偿。而且，相较于传统工业机器人，由于它能以更快的速度移动至接触点，所以工作节拍更快。

5. 集成媒介，完美法兰。对于复杂装配任务及安装空间狭小的场合，LBR iiwa 是首选助手。为了避免分裂轮廓，从基底至创新型法兰，所有媒介都通过机器人手臂以完全内部方式进行布设。仅在工具或已安装传感器附近铺设电力及压缩空气线路，现场总线铺设于机器人外部。媒介法兰具有电动及气动两种形式可供选择。

七、LBR iiwa机器人革命性的新技术

1. 掌控未来：KUKA Sunrise。创新型 LBR iiwa 机器人采用了专属开发的KUKA Sunrise 控制技术、 KUKA Sunrise Cabinet 控制硬件及 KUKA Sunrise . OS 控制软件。KUKA Sunrise Cabinet 集全系统的安全控制、机器人控制、逻辑控制和过程控制于一身。凭借优化的接口、可扩展性、性能和开放性，它能够毫无局限地实现完全自动化。在未来，它还可以通过一台控制器操控多个轻 型机器人。

2. 规划成功：KUKA Sunrise.Workbench。新型 KUKA Sunrise. Workbench 编程、启动和除错工程套件。与以往相比，它能让操作员更直观、更轻松地操控 LBR iiwa。 程序编辑器能够通过内置的手册、自动完成功能以及高亮显示程序代码中的语法和错误等功能提供大力支持。

3. 采用全新用户界面的KUKA smart PAD。利用经实践检验的 KUKA smartPAD以及其重新设计的用户界面，该设备能以与 LBR iiwa 同等智能的方式进行操作。屏幕上有清晰的图标显示，可直观实现所需功能，同时彩色LED状态指示能快速反馈机器人系统的现状。通过简单的点击便能获取详细信息和问题的解决方案。得益于多种可视化功能，smartPAD 简化了作业内容，并同时提高了安全性和生产率。

文章来源：中国工控网

山东北工智能装备有限公司，是一家集新旧工业机器人销售调剂维修保养，智能工厂自动化改造，工业机器人非标集成，工业机器人教育培训为一体的高端智能装备科技公司。主要经营德国库卡KUKA，瑞士ABB，日本安川YASKAWA，日本发那科FANUC，国产卡诺普CRP等工业机器人。联系电话：13355076661、13355053226。