先明确库卡三大防撞技术体系,所有案例均围绕这三类软件落地:
Collision Detection(CD 实时扭矩防撞):标准工业机器人 KR C4/C5 控制器内置软件,靠电机扭矩实时监测碰撞,纯软件无额外传感器;
SafeRobot 安全虚拟防撞:库卡安全授权软件,3D 干涉区、分级限速 / 停机,对标 ABB SafeMove;
LBR iiwa/iisy 协作机器人全域扭矩传感防撞:七轴内置关节扭矩传感器,原生柔性防撞,人机协同专用;
SimPro 离线仿真碰撞检测:库卡离线编程软件,事前干涉校验,项目调试前置防撞。
一、汽车整车制造行业
案例 1:福特科隆工厂白车身涂胶人机协同工作站(LBR iiwa 原生扭矩防撞)

福特iiwa车身涂胶工作站
工况:4 台 LBR iiwa 协作机器人,车身四门、机舱密封胶涂覆,无安全围栏,工人与机器人同区域并行作业。
防撞软件配置
本体七轴内置扭矩传感防撞(出厂标配,无需额外授权);
开启 SafeRobot 虚拟区域:设置减速预警区(工人通道)+ 禁止碰撞区(车身钣金、夹具工装);
扭矩灵敏度分级:涂胶接触工件调低灵敏度避免误停,靠近钣金调高灵敏度。
防撞应用效果
人手、工具意外触碰机器人,10ms 内停机,无磕碰工伤;
机器人轨迹偏移剐蹭车身钣金时,扭矩防撞立即停机,自动小幅回退,避免漆面、钣金压伤;
取消全包围安全护栏,工作站占地缩减 28%,节拍提升 22%;
全年工装、车身碰撞维修成本下降 90%。
案例 2:理想汽车常州底盘分装线(SafeRobot+Collision Detection 双防撞)
工况:41 台 KR QUANTEC、KR AGILUS 工业机器人,底盘副车架抓取、拧紧、转运,多机器人密集联合作业,工装、输送线、AGV 交错布局,干涉风险极高KUKA Cente...。
防撞软件落地方案
SimPro 离线仿真:整机站 3D 建模,提前检测机器人互撞、与工装干涉,90% 碰撞问题调试阶段消除;
控制器开启 Collision Detection 扭矩防撞:机器人运动中突发撞击实时保护减速机;
SafeRobot 安全干涉区:划分多机互斥虚拟禁区,一台机器人进入干涉区域,另一台自动降速 / 暂停。
落地收益
多机器人互撞故障从每月 12 次降至 0 次;
碰撞导致的减速机、夹具更换费用每年节省超 30 万;
换型调试无需停机,离线提前校验干涉,产线换型时间缩短 60%。
案例 3:大众高尔夫变速箱人机装配工作站(LBR iiwa flexFELLOW)
工况:两台 iiwa 协作机器人辅助工人拧紧变速箱螺栓,AGV 载工件流动,工位狭窄,工件姿态存在 ±5mm 浮动偏差KUKA。
防撞核心逻辑
扭矩防撞:机器人接触工人、工件错位顶紧时立刻停机,可手动拖拽复位,无需重启电机;
SafeRobot 动态区域:AGV 到位自动切换虚拟防撞边界,工件偏移触发接近预警降速。
价值:杜绝尖锐工装磕碰工人,工件错位碰撞报废率清零。
二、3C 电子 / 半导体精密装配案例
案例 4:华硕主板无序分拣产线(KR AGILUS + SafeRobot+AI 预测防撞)
库卡KR AGILUS 3C装配站
工况:KR AGILUS 小型高速机器人抓取散乱 PCB 主板,搭配 3D 视觉,料框、治具密集,工件摆放位置随机,传统固定限位无法适配。
防撞软件组合应用
SafeRobot 设置多层 3D 防撞禁区:料框、治具、相机支架划定禁止区;人员靠近自动限速至 250mm/s;
Collision Detection 扭矩防撞:高速抓取时工件偏斜撞击治具,毫秒停机,保护精密吸嘴、PCB 电路板;
AI 预测防撞引擎联动:视觉预判工件偏移,提前重新规划无碰撞路径,减少误停机 45%。
落地效果:精密 PCB 撞损报废率从 3.2% 降至 0.1%,吸嘴、夹具损耗成本大幅降低。
案例 5:车灯锁付协作工作站(iico 易可协作机器人)
工况:库卡 iico 16kg 协作机器人,汽车车灯螺丝锁付,工装型腔狭小,塑料车灯外壳易刮花,人机共用工位。
防撞方案:整机扭矩传感防撞 + 局部灵敏度调节,接触柔性工件时降低碰撞阈值,轻微接触立即泄压停机;搭配虚拟安全区,操作人员伸手进入工作区自动减速。
优势:塑料车灯无压痕、刮伤不良,无需安装光幕,产线布局更紧凑。
三、机床加工 / 金属加工上下料案例
案例 6:德国五金车床自动上下料(LBR iisy 协作机器人)

iisy机床上下料工作站
工况:小型六角钢坯车床自动上下料,机床门、卡盘、刀具空间狭小,中小型加工厂无预算搭建实体护栏KUKA。
防撞软件应用
原生关节扭矩防撞:机器人送料错位撞击卡盘、刀具立刻停机,保护精密车床主轴;
SafeRobot 虚拟区域:机床内部设刚性禁止区,机器人无法高速伸入;机床门打开自动限制机器人运动范围。
客户收益:省去金属安全围栏采购、安装成本约 2.5 万,机床主轴、机器人手腕碰撞损坏彻底杜绝。
案例 7:铸造厂曲轴芯盒装配(多台 KR QUANTEC 铸造版)
工况:25 台重载铸造机器人,高温砂芯转运、组装,工装模具厚重昂贵,多机交叉运动,碰撞维修成本极高KUKA。
防撞配置
SimPro 离线批量仿真:25 台机器人统一干涉校验,规划互不干涉运动轨迹;
全局 Collision Detection 开启,重载机型调高扭矩阈值,防止砂芯自重误报警;
SafeRobot 分区安全逻辑,相邻机器人互斥区域互锁,一台运动另一台等待。
实际改善:厚重模具撞击损坏从季度 3~5 次,全年仅 1 次轻微碰撞。
四、雕刻、打磨、柔性加工工艺案例
案例 8:石材浮雕机器人打磨工作站(KR150 重载工业机器人)
工况:大型石材浮雕铣削打磨,旋转工作台、铣刀主轴空间交错,刀具、石材工件价值高,一旦碰撞直接报废整块石材。
三层防撞防护体系
离线 SimPro:导入石材、主轴 3D 模型,全自动碰撞检测,抬高刀具安全抬刀高度;
在线 Collision Detection 实时扭矩监控:铣刀触碰石材、工作台瞬间停机;
SafeRobot 划定工作台全域禁止区,限制机器人极限运动范围。
效果:石材报废率下降 80%,铣刀损耗减少 65%。
五、特殊行业:核工业远程运维数字孪生防撞案例
案例 9:Orano 核设施远程遥控 KUKA KR C4 机器人
工况:高危核环境远程操控机器人,操作人员通过数字孪生远程示教,无法肉眼近距离观察设备,碰撞会造成严重设备损毁与辐射风险。
防撞软件组合
RoboDK 数字孪生联动库卡控制器,实时同步机器人姿态,3D 画面实时碰撞预警;
控制器内置 Collision Detection 硬防护,远程操作失误撞击设备时强制停机;
SafeRobot 预定义所有核设备、管道虚拟禁区,机器人无法闯入高风险区域。
核心价值:远程操作零碰撞事故,规避高危设备损坏带来的安全灾难。
各类防撞软件在案例中的分工总结
表格
| 防撞软件模块 | 适用场景 | 案例代表 | 核心作用 |
|---|---|---|---|
| Collision Detection(扭矩防撞) | 所有标准工业机器人,打磨、搬运、机床上下料 | 理想汽车底盘线、铸造厂工作站 | 实时撞击保护减速机、工装,碰撞后自动回退泄压 |
| SafeRobot 虚拟安全防撞 | 多机协同、人机共存、设备隔离 | 福特涂胶、机床上下料、3C 分拣 | 3D 虚拟区域分级限速 / 停机,替代实体护栏,多机互防 |
| LBR 系列原生扭矩传感防撞 | 无围栏人机协同装配 | 大众变速箱、福特车身涂胶 | 柔性接触检测,触碰人 / 工件轻柔停机,适合精密易碎件 |
| SimPro 离线仿真碰撞检测 | 新项目产线规划、多机器人工作站 | 理想汽车、石材雕刻、核工业远程工作站 | 事前消除 90% 干涉问题,减少现场调试撞机 |
通用落地要点(所有案例通用)
精密塑料、PCB、钣金工件:调低防撞灵敏度,轻微接触立刻停机,防止划伤;
重载铸造、金属搬运:适度提高扭矩阈值,避免工件自重产生误报警;
多机器人产线:SimPro 离线校验 + SafeRobot 干涉区互锁 + Collision Detection 三重防护;
人机协同工位:协作机器人优先用原生扭矩防撞,搭配 SafeRobot 分级安全区,无需全围栏。


