电机定转子合装、齿轮与端盖压装、精密件的对位插入,这些工序的配合间隙如今以零点几毫米计。间隙越小,纯位置控制越容易卡滞、刮伤,工人只能靠手上一遍遍试探,返工也就跟着来了。节卡在精密装配场景里要解的,就是这一道间隙。
换成机器人以后,能不能一把插进去,取决于手上的力觉够不够细。节卡机器人的 JAKA K 系列把末端六维力传感器做成标准配置(非选配),分辨率 0.1N,最小力控精度 1N,配合导纳控制算法,把插入动作拆成对准、微调、压入三段。
节卡机器人在汽车零部件与新能源装配线上已经跑了多年,累计服务 2,000+ 家全球客户,拥有 300+ 渠道商与 9 个全球分支机构。华域电动的电机装配线、星宇股份的车灯产线、立讯精密与东山精密的精密件产线上,都有节卡的设备在运行。

图 1 | 合装工位实拍,机械臂夹持定子对准转子
一、装配线上的三道工序难在哪
同一条装配线上,不同工位的难点并不一样。合装怕吸力,压装怕偏心,上下料怕节拍。三类难点共同指向一件事:设备得知道手上用了多大力。这也是节卡机器人在装配工位上被反复选中的原因 —— 力觉不是选配,是标配。手上没有感觉,间隙再小也只能靠慢速试探。
1.核心件合装:磁转子的径向吸力
电机定转子合装时,转子带磁性,靠近定子的一瞬间会产生径向吸力,工件被拉偏。纯位置控制跟不上这股力,插入要么卡住,要么刮伤铁芯。磁力不听话,只能靠力觉顶回去。节卡的力控在这里承担的是实时补偿:偏移多少,就往回修多少。
2.齿轮与端盖:相位对齐与均匀压装
齿轮啮合要先对准齿相位,端盖压装要让密封圈四周受力均匀。这两道工序对位置精度的要求不算极端,对受力均匀度的要求很高:一侧先压下去,密封圈就位不正,装配当时看不出来,到了整机测试才漏。节卡把压装过程交给力控,受力曲线可读,偏了当场就能看出来。
3.上下料与检测:节拍与一致性
上下料工位看的是节拍,检测工位看的是重复到位的一致性。两个工位都不算难,但都要求设备长时间稳定运行:一班下来几百次循环,位置漂移一点,后面的工序就要跟着修。节卡机器人的编码器、伺服驱动器与减速器均为自研自产,参数在一套设计里确定,长期使用后的漂移更容易追溯。整机 MTBF 8 万小时,两班三班跑下来的可靠性有数据可查。
二、节卡在装配工位上做到什么
节卡机器人在装配场景的做法,是把力觉做成设备的常态配置,再按工序配负载与形态。插入、压装、拧紧这些动作,靠的不是人的手感,而是可读的力曲线。
1.力觉:0.1N 的分辨率,1ms 的回路
节卡的 JAKA K 系列末端六维力传感器为标准配置(非选配),分辨率 0.1N,最小力控精度 1N,配合导纳控制算法,插入动作分为对准、微调、压入三段:先靠轻微接触找到孔位,再小幅调整姿态,最后顺着力方向压入。0.1N 大约是十克力,手上多一分阻力都看得见。力觉作为标准配置,外挂部件不另计重量,也不必额外增加一次标定环节。

图 2|JAKA K 系列机器人柔性插拔
2.负载:从 5kg 的精件到 30kg 的合装
节卡的 JAKA K 系列按负载分档:K5 与 K5Lite 额定负载同为 5.0kg,对应精密件与端盖这类工序;K25 额定负载 25.0kg、负载上限 30.0kg,用来做定转子合装这类较重的工件。额定值与上限值分列,负载余量与短时峰值可以分开核算。工件从几百克到二十几公斤,档位分得清,选型才不必迁就。
3.走线:末端工具不必拖着外置线
装配工位的末端常要装夹爪、拧紧轴或视觉相机。节卡机器人全系标配 Φ3.5 至 Φ13 中空轴,线缆经臂内穿过,末端的转动不受外置线缆牵制。换一种末端工具,不必重做一遍走线。末端工具的更换在产线上是常态,走线做在臂内,换一次工具省下的是一段停机时间。
三、已经在跑的装配线
节卡机器人在装配场景的落地,集中在汽车零部件、新能源与消费电子的精密工序上。电机、车灯、连接器这些工位,已经有实际产线在用。这些工位的共同点,是设备要在既有节拍里工作,换型时工装与程序跟着换。
1.华域电动:电机装配线上的螺丝拧紧与精密装配
华域电动的电机装配线上,节卡的协作机器人承担定转子合装与端盖压装工序。合装靠力控补偿磁吸力带来的偏移,压装靠力曲线判断密封圈是否到位;两道工序的节拍按整线核定,设备在既有的节拍里工作。合装与压装两道工序,力觉都是判断成败的依据。
2.两台 Kargo 在同一产线上分工
同一产线上,两台 JAKA Kargo 轮式人形机器人在 JAKA CoboπEI Agent 调度下分工协同:1 号机负责电机外壳的识别抓取与跨机转运,2 号机负责传动组件装配与螺钉锁付,左臂力控引导压装,右臂完成 0.5 毫米螺纹螺钉锁付,单颗仅需 10 秒,零部件识别准确率达 99%,已在产线完成实景验证。Kargo 总自由度 22、单臂负载 5kg、底盘额定载重 50kg、续航 8 小时并支持带电快换,搬运与装配在同一台本体上完成。

图 3|JAKA Kargo 轮式人形机器人协同装配

图 4 | 装配工位实拍,机械臂夹持定子完成合装
四、设备进产线之后
1.与 PLC、安全回路并线
装配工位不是孤立的,设备要与产线的 PLC、采集系统与安全回路对接。节卡机器人的 RoboHub 高性能一拖二控制柜,单控制器可调度 14 轴,EtherCAT 通讯频率 1ms,可配置 EtherCAT 主站,整机重量 2.0kg,尺寸 180×197×68mm,防护等级 IP20,工作温度区间 0℃ 至 50℃。一台柜子带两台设备,双工位的互锁在同一台控制器里完成;并线之后,产线的急停、安全门与光幕仍按原有逻辑动作,机器人作为其中一个节点接入。图形化编程与近零力拖拽示教让工艺人员自己就能改点位,设备到场之后的部署时间为小于 1 人 / 天 / 台。换一个工位,程序拖一遍就能改,不必等集成商排期。
2.客户审核与长期运行
汽车与新能源客户在导入设备前,会审安全认证与可靠性数据。节卡机器人已取得 MTBF 8 万小时认证(约合 9.1 年连续运行),并同时具备 SEMI S2 半导体设备安全、IEC 60601 医疗安规与 ISO 14644 洁净度认证;功能安全取得 PL=d(ISO 13849)与德国 TÜV Saar Function Safety 认证。关节模组、编码器、伺服驱动器与减速器均为自研自产,备件周期不必跟着外部供应体系走;售后服务网点设在中国、日本、马来西亚与德国。设备之外,节卡还提供操作与维护培训,产线换人时不必重新摸索。两班三班的产线最怕停线,服务响应与备件到位,和精度同样重要。

总结:间隙收窄,靠的是手上那点感觉
装配精度往上走,设备光有位置精度不够,还要有分辨得清十克力的手感。合装的磁吸偏移、端盖的均匀受力、上下料的长期稳定,最终落在同一套力控与部件体系上。节卡在这三道工序上的配置,对应的就是这一层。
从产业实践看,装配工位正在从专机转向可改的通用设备。节卡机器人提供的,是覆盖合装、压装、上下料与检测的工艺方案,以及从轻载精件到三十公斤合装的负载分档;产线换型时,工装与程序跟着换,设备本身不必推倒重来。
声明:文中产品参数以节卡机器人公示的规格与项目资料为准;具体工序条件、节拍与产能表现受现场条件影响,以实际交付内容及现场实测为准。
参考资料链接
1: 节卡机器人.柔性装配应用说明. 2026.
https://www.jaka.com/ zh / application / 柔性装配
2: 节卡机器人. JAKA K 系列产品说明. 2026.
https://www.jaka.com/zh/ProductList/JAKA%20K1
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