Индустриалните роботи се отнасят до вид роботи, използвани изключително като производствени роботи. Те са автоматизирани и програмируеми с възможност за движение по три или повече оси. Накратко, те имат роботизирани ръце, които могат да се въртят навсякъде. Типичната работа, с която се занимават тези индустриални роботи, включва заваряване, боядисване на други машини, сглобяване, опаковане и етикетиране, наред с други задачи.
Към 2020 г. има около 1.64 милиона робота в експлоатация по целия свят в различни индустрии. Историята на промишлените роботи датира от 1937 г., когато първата известна форма на робот е устройство, подобно на кран, което се сглобява с помощта на части на Meccano и се задвижва от двигател.
Смята се, че до 2030 година, индустриалните роботи ще заемат над 20 милиона работни места от хората. Компании за производство на роботи работят усилено с нови иновации, за да сбъднат тази мечта.
Какво е индустриален робот?
Източник: Pixabay
Индустриалният робот е програмируемо механично устройство с роботизирана ръка, което може да се използва вместо човешко същество за изпълнение на задачи, които могат да се считат за твърде рискови или твърде повтарящи се, но с много по-високо ниво на точност. Те са сложно проектирани машини с движещи се части, всяка от които е направена да ароматизира уникална функция.
Въпреки че разходите за създаване на промишлен робот са високи, има по-голяма полза при използването им пред хората, тъй като премахват необходимостта от плащане на заплати на персонала. Освен това те не се уморяват, което означава, че могат да тичат дни наред между сезоните за поддръжка от време на време.
Видове промишлени роботи
Както споменахме по-рано, индустриалните роботи са проектирани за специфични роли. Робот, програмиран да се справя заваряване не може да се справи боядисване или опаковка. Тези вариации във функциите помагат за разделянето на индустриалните роботи на различни типове. Към момента индустриалните роботи могат да бъдат разделени на основни типове, които включват следното.
Съчленени роботи
Източник: Pinterest
Съчленените роботи са най-често срещаните от видовете индустриални роботи. Те имат фабрична роботна ръка проектиран под формата на човешка ръка, свързана в ставата чрез усукваща става. Връзките в рамото са свързани заедно чрез въртящи се стави, които обикновено варират от две до десет.
Ставите осигуряват свобода на движение, позволявайки на ръцете на робота да се въртят във всяка посока без щракане. В обобщение, шарнирните ръце на роботи имат шест стави, което ги прави най-гъвкавите от всички индустриални роботи. Оттук и причината те да са най-широко използвани.
Предимства
- Има високи скорости, което го прави идеален за индустриална работа, която изисква скорост, като същевременно поддържа висока точност.
- Заема ограничено пространство.
- Подравняването на множество равнини е много по-лесно в сравнение с други типове.
- Те са изключително гъвкави, благодарение на многото си оси, които предоставят на ръката свободата да се движи във всяка посока.
- Съчленените роботизирани ръце могат да се справят с множество задачи извън основните функции, за които са проектирани. Това ги прави най-добрият залог за рационализиране на производствените процеси.
Недостатъци
- Те не са толкова прости, когато става дума за това. Те изискват специален контролер на роботи.
- Програмирането им е много сложно и понякога може да се управлява само от някой, който има голям опит в техните операции.
- Включена е много сложна кинематика.
- Цената на индустриалния робот е твърде висока, особено производството му.
Промишлено приложение
- Опаковки за храни
- Това е роботизирана заваръчна ръка
- Боравене с материал
- Обслужване на машини
- Рязане на стомана
- Ковашко и леярско приложение
- Автомобилен монтаж
- Производство на стоманени мостове.
Картезиански роботи
Източник: Pinterest
Декартовите роботи, наричани още праволинейни/портални роботи, са видове индустриални роботи, конфигурирани правоъгълно. Те са снабдени с три призматични съединения, които осигуряват линейното движение, което се осъществява при плъзгане по трите си перпендикулярни оси. В други случаи те са оборудвани с китка, за да направят възможно въртеливото движение. Декартовите роботи се използват широко от производителите на индустриална автоматизация, главно поради тяхната простота и гъвкавост, което ги прави идеални за уникални задачи.
Предимства
- Предлага висока позиционна точност.
- Неговата простота го прави много по-лесен за работа. Всеки, който има основни познания за това как работят, може да го настрои.
- Програмирането е много по-лесно.
- Той е много персонализиран, което го прави идеалната машина, когато искате да превключите към други задачи.
- Може да издържи тежки товари.
- Много по-евтино е да се произвежда такъв.
Недостатъци
- Поради своя размер и обхвата на движение, той изисква голяма работна и монтажна площ.
- Колкото и да е лесен за работа, сглобяването му е твърде сложно.
- Може да се движи само в една посока в даден момент.
Промишлено приложение
- Товарене и разтоварване на тежки товари.
- Операции за избор и поставяне на роботи.
- Сглобяване и подсглобяване.
- Обработка на материали.
- Лепилни апликации.
- Боравене с ядрен материал.
SCARA роботи
SCARA е акроним за Selective Compliance Assembly Robot Arm и представлява индустриален робот с работен плик, оформен като поничка. Ръката на робот SCARA има две успоредни стави, които осигуряват съответствие на едно място. Неговите въртящи се смени са вертикално позиционирани с крайния ефектор, прикрепен към рамото, което се движи хоризонтално.
A SCARA робот е специализиран в странични движения и поради тази причина те се използват най-вече като робот за сглобяване. В сравнение с цилиндричните и декартовите роботи, SCARA роботите са много по-бързи и имат по-лесна интеграция.
Предимства
- Те са идеални за бързо и повтарящо се движение от точка до точка, идеални за използване като роботи за поточна линия на автомобили.
- Има голямо работно пространство.
- Те са много точни.
Недостатъци
- Роботът SCARA се нуждае от специален индустриален робот контролер.
- Той е ограничен само до равнинни повърхности благодарение на своя дизайн и форма.
- Трудно е да се програмира офлайн.
Промишлено приложение
- Приложения за монтаж.
- Боравене с полупроводникови пластини.
- Biomed приложения.
- Опаковка и етикетиране.
- Това е ръка на робот за палетизиране.
- Машинно зареждане.
Делта роботи
Делта роботите са направени от успоредни ставни връзки, които са свързани с обща основа. Наричани още роботи с паралелна връзка, те са много по-лесни за управление, тъй като всяка връзка е позиционирана по отношение на крайния ефектор. Това дава Делта роботи висока скорост на движение, което ги прави идеални за вид работа, която включва производство в голям обем.
Делта роботите имат куполообразна обвивка, дизайн, който намалява теглото в рамената, което в крайна сметка е причината за високата скорост. Те се използват най-вече за автоматизация на вземане и поставяне. Те са програмирани да работят в перфектна синхрон с други машини, за да използват скоростта; в противен случай би било катастрофа, ако нещо като конвейерна лента, подаваща материали към робота, е дори малко по-бавно.
Предимства
- Те са високоскоростни машини. Типичният робот Delta е с 30% по-бърз от робот SCARA поради своя дизайн.
- Те имат висока оперативна точност въпреки високите си скорости.
- Те имат висока производителност. Те могат да обработват до 3 части в секунда.
- Те са по-безопасен вариант за повтаряща се и високоскоростна работа, която може да бъде опасна за хората.
Недостатъци
- Те имат много движещи се части, които са твърде сложни.
- Изисква специален робот контролер.
Промишлено приложение
- Хранително-вкусовата промишленост.
- Фармацевтична индустрия.
- Електронна индустрия.
- Автомобилна индустрия.
- Подравняване на оптични влакна.
Полярни роботи
Източник: blog.technavio.com
Полярните роботи са направени от въртяща се връзка, която свързва ръката с основата и две въртящи се стави плюс една линейна връзка. Поради своята сферична работна обвивка, роботите Polar се наричат още сферични роботи. Друга уникална конструктивна характеристика на тези роботи е централно въртящият се вал и разтегателната, въртяща се роботизирана ръка. Също така има a конфигурация на оръдейна кула който покрива много голям обем пространство, когато работи.
Предимства
- Имат голям обхват, с възможност за въртене на 360 градуса.
- Те също могат да достигнат до обекти точно над и под тях.
- Могат да се справят с голям обем работа.
- Те изискват много малко подово пространство.
Недостатъци
- Въпреки че може да достигне до обекти над него, вертикалният обхват е ограничен и не може да го направи сам без контролер.
- Той има много ниска точност и не се справя толкова добре, когато става въпрос за повтарящи се задачи.
- Това изисква много сложна система за управление.
- Бавно се премахва.
Промишлено приложение
- Обработка на стъкло.
- Отливане под налягане.
- Подреждане и разглобяване.
- Коване.
- Робот за заваряване.
- Обработка на материали.
- Шприцоване.
Цилиндрични роботи
Източник: industrial-electronics.com
Цилиндричните роботи имат една въртяща се връзка в основата си и друга призматична връзка, свързваща мастилата. Те имат цилиндрично работно пространство, откъдето идва и името им, което идва с въртящ се вал и разтегателна роботизирана ръка, която се движи чрез плъзгане вертикално. Това уникално движение позволява на роботите както вертикални, така и хоризонтални движения.
Рамото също така е проектирано да позволява на робота да достига тесни работни обвивки без загуба на скорост или повторяемост. Цилиндричните роботи са идеални за задачи, които включват бране на материали от земята, благодарение на техните напреднали изберете и поставете роботизирана ръка.
Предимства
- Те са лесни за работа и инсталиране.
- Те изискват минимално сглобяване, за да започнат да работят.
- Те могат да достигнат навсякъде без проблем.
- Те изискват много малко подово пространство.
- Те могат да се справят с големи товари.
Недостатъци
- Те имат ниски нива на точност.
- Те са остарели твърде бързо.
Промишлено приложение
- Транспорт на LCD панели.
- Роботизирани системи за сглобяване.
- Приложения за покритие.
- Отливане под налягане.
- Леярско и ковашко приложение.
Коботи
Източник: Pinterest
Има по-нова версия на индустриални роботи, която се използва днес, която си струва да се спомене тук. Колаборативни роботи са промишлени роботи, които могат да работят заедно с хора, без да са необходими строги бариери за безопасност. Те имат заоблен дизайн и са оборудвани със специални сензори, които им дават възможност винаги да знаят къде се намират хората, за да им осигурят място да помагат на работниците.
Предимства
- Те са в състояние да работят рамо до рамо с човешки работници, повишавайки тяхната ефективност
- Те могат лесно да бъдат преназначени, което означава, че могат бързо да бъдат преместени на друга работа.
- Те струват много по-малко за изграждане в сравнение с другите видове роботи
Недостатъци
- Те са много бавни, защото скоростта е пожертвана за безопасността на хората.
- Те имат нисък полезен капацитет, отново поради проблеми с безопасността.
Промишлено приложение
- Обслужване на машини.
- Сглобяване на подвижни части.
- Опаковката.
- Визуални системи.
Как работят роботизираните ръце?
Роботизираните ръце са проектирани въз основа на човешката ръка и работят почти по същия начин. Как а роботизирана ръка работата зависи от задачата, за която е предназначена. Като цяло обаче има специфичен начин, по който функционират всички роботизирани ръце. Всички те зависят от ставите за движения и са оборудвани с други функции, които правят това възможно, сензори, например.
За да получим по-добра представа за това как работят, трябва да познаваме частите на индустриалния робот, които изграждат роботизираната ръка. Те включват следното:
Контрольори
Източник: Pinterest
Контролерите за промишлени роботи са мозъкът на робота. Те са процесорите, които носят изпълнимата програма, която определя движенията, които роботизираната ръка прави. Те могат да бъдат автоматично програмирани или да позволяват ръчни операции от квалифициран техник. На някои места те приемат формата на огромни компютърни системи, а понякога се свеждат до обикновен джойстик.
Оръжие
Това е частта, която върши истинската работа. Състои се от три основни части: рамо, лакът и китка, точно като хората. Всички тези три части са свързани помежду си чрез оси и стави управлявани от централния процесор, контролера. Всяка част трябва да се движи спрямо другата, за да се постигне ефективност.
Краен ефектор
Източник: Pinterest
Това е частта, която изпълнява функциите на ръката. Повечето пъти, А робот краен ефектор се състои от два нокътя, които държат предмети, като се затварят и отварят автоматично. Някои могат да се въртят и да правят маневриращи движения, когато държат или движат предмети.
Дискове
Източник: Pinterest
Това са двигателите между ставите, които контролират маневрите и движенията на ръцете на робота. Те обикновено използват ремъци, които са реплики на тези, които се намират в автомобилните двигатели.
Защо ви трябват роботизирани ръце?
Източник: Pinterest
Компаниите за промишлена роботика са във възход през последните две десетилетия и с напредването на времето нараства и технологичният напредък в света на роботите. Скоро ще имаме роботи, които ще извършват цялата работа около нас. Колкото и да причиняват смущения по отношение на човешкия труд, не може да се отрече, че роботите са направили живота много по-лесен.
Следват някои от предимствата на използването индустриални роботизирани оръжия.
Подобрена безопасност на работниците
Строителни работи са трудоемки и включват много тежки машини, които могат да представляват опасност за работниците. Излагането на вредни химикали също може да има вредно въздействие върху здравето на хората. Индустриалните роботизирани ръце са намалили значително този риск, тъй като те могат да работят при всякакви условия, тъй като са неодушевени машини. Те могат да се справят с повтаряща се работа, без да губят фокус дори за секунда.
Намалени разходи
Въпреки че първоначалната цена за придобиване на робот може да бъде висока, дългосрочни ползи са огромни. В допълнение към премахването на необходимостта от заплати, отпуски и други натрупващи се предимства, роботите не са склонни към грешки. Загубите, които фабриките претърпяха поради унищожаване на машини и продукти поради човешка небрежност, са неща от миналото.
Повишена производителност
Това, което преди отнемаше дни, за да се постигне, сега може да бъде постигнато в рамките на часове. Нещото с човешкия труд, той е склонен да изгаря и почивката е необходима. Единственият начин да поддържате производството да работи 24 часа е чрез смени. Роботите, от друга страна, могат да тичат с дни, без нито една почивка. Ан интелигентна монтажна работна клетка може да положи работа, която е еквивалентна на 4 души, работещи едновременно.
По-добро качество на продукта
Хората не могат да повторят точността и прецизността, когато роботите са част от производствения процес. Роботите, използвани в производството, се ръководят от технологии за лазерно точно насочване, което означава, че всяко изрязване и измерване, което правят, е точно за парите. Съчленени роботи, например, са въплъщение на точността в света на роботите. По-добрата точност означава продукти с по-високо качество.
надеждност
Индустрии, които използват роботи в производството са видели експоненциално увеличение на производството. Докато се обслужват редовно, те ще продължат да вършат последователна работа, независимо колко тежки са условията. Същото нещо не може да се каже за хората, склонни към болести и умора, което в крайна сметка се отразява на тяхната производителност.
Кои индустрии използват индустриални роботи?
Източник: Pixabay
Много производители са преминали или са в процес на пълна автоматизация на производствения си процес. Причините за това са много, но основната е, че роботите са надеждни, намаляват разходите за изплащане на заплати и спестяват пари, които могат да бъдат пренасочени към други неща. По-долу са някои от индустриите, които използват приложения на роботизирана ръка в техните производствени процеси.
Автомобилна индустрия
Роботиката в автомобилното производство беше сред първите, които бяха възприети по отношение на индустриалната роботика. Към момента няма да намерите нито един производител на автомобили, който да не използва роботи за производство на автомобили за над 75% от производството си. The автомобилната промишленост представлява около 30% от общите промишлени инсталации на роботизирани ръце. Най-често използваният робот от производителите на автомобили е ABB IRB 6640, който е добър за заваряване на автомобилни рамки на място.
Аерокосмическа индустрия
Точно както в автомобилната индустрия, производството на самолети изисква много мощност на робота. Търсенето на въздушни пътувания се увеличава по целия свят и за да се отговори на това търсене, има нужда да се произвеждат повече самолети по-бързо от преди. Индустриалните роботи са отговорът на тази нужда, тъй като са по-бързи и могат да бъдат програмирани да се справят с всякакви задачи. Приложения като боядисване на двигателни части, запечатване, пробиване и заваряване са някои от нещата, които се обработват от автоматизирани машини.
Електронна индустрия
Електрониката е част от нашия живот и не можем без нея. Тяхното производство включва много компоненти, чието сглобяване може лесно да бъде изгубено от хората. Индустриалните роботи сега се използват широко в производство на електроника тъй като те са по-умели в работата с малки и чувствителни части на електрически уреди. Използването на роботи за чисти стаи, например, значително подобри качеството на електрониката, тъй като те предотвратяват контакта на прах с вътрешните части по време на сглобяването.
Хранително-вкусовата промишленост
Опаковането на храни вече се обработва изключително от роботи. На някои места дори е част от изискванията да се използват услугите на роботи в чувствителна работа опаковане и складиране, Най- предимствата на използването на роботи в преработката на храни е, че има по-малък шанс от замърсяване, тъй като роботите са прецизни и бързи. Поставянето на храна в правилните порции и размери също се превърна в отличителен белег на роботизирана обработка на храни.
Медицинска и фармацевтична индустрия
Сортирането, бутилирането, разпределянето и проверката на лекарствата вече са запазена територия на индустриалните роботи. Роботите вече са програмирани да измерват точното количество лекарства до последния милиграм. Роботи в медицинската и фармацевтичната индустрия направиха по-лесно боравене с лекарства по по-добър начин, който избягва прекомерното разхищение и замърсяване.
Деликатните медицински устройства като хирургически инструменти вече се произвеждат до точните размери, според нуждите медицински роботи които променят света. Когато медицинските инструменти са компрометирани, за лекарите е по-трудно да лекуват пациентите си правилно.
Колко струва една роботизирана ръка?
Източник: Pixabay
В миналото роботите струваха много повече, отколкото сега. Масовото производство направи възможно цените да паднат малко, но те все още са в горния край на бюджета. На настоящия пазар средната цена на индустриалния робот е около $25,000 400,000, но може да достигне над $XNUMX XNUMX в зависимост от модела и размера.
Цената на роботизираната ръка също има тенденция да се повишава, когато добавяте повече периферни устройства и допълнителни функции. Специфичните за приложението добавки, като сензори за сблъсък и предпазни клетки, които са необходимост, могат да удвоят първоначалната цена на цялата машина.
Като заинтересован купувач можете да изберете чисто нов робот или евтина промишлена роботна ръка, която е била използвана преди. Едно предимство да изберете робот втора употреба е, че спестявате от разходите, въпреки че ще преживеете някои малки злополуки по пътя.
Най-добрите програмируеми роботизирани ръце за 2020 г
С нарастването на използването на роботизирани ръце във всички индустрии се създават модели за справяне със специфични за приложения задачи за различни производители. Следните са най-добрите програмируеми промишлени роботизирани ръце за 2020 г.
Образователен робот за програмиране DOBOT Magician
Източник: Pinterest
Това е роботизирана ръка, която е проектирана за многозадачност. Може да се справи с 3D печат, лазерно гравиране, изберете и поставете, чертожни и пишещи машини. Той е оборудван с над 20 езика за кодиране, като в същото време е достатъчно прост, за да се използва от индивид на ниво начинаещ.
LewanSoul LeArm 6DOF Пълна метална роботизирана ръка
Източник: Amazon
Това е ръка, която се задвижва от серво за гъвкаво движение. Има метален нокът, който е достатъчно здрав, за да справят се с тежки товари във всяка посока. Управлението на робота може да става безжично и същевременно да се управлява през смартфон.
QJRB800-1 Ръка на робот
Това е роботизирана ръка, създадена от EVS който има максимален полезен товар от около 1700 паунда. Самият робот заедно с другите части тежи около 5600 паунда, което дава много стабилна основа за всяка задача за повдигане на тежки предмети, често срещана в повечето производствени индустрии.
Owi Robotic Arm Edge
Източник: Pinterest
Това е роботизирана ръка, оборудвана с пет стави, управлявани от жичен контролер с превключвател 5, който може да се управлява дистанционно. D батериите могат да захранват робота в същото време, когато той може да се захранва от AC захранване. Има въртене на основата от 270° и има удължен живот на скоростната кутия.
Как да изберем промишлени роботизирани оръжия
Източник: Pinterest
Когато става въпрос за избор на ръка на робот, има неща, които трябва да имате предвид първо.
Приложение
Това, че е роботизирана ръка, не означава непременно, че можете да я използвате, за да отворите бирата си, всяка роботизирана ръка е проектирана за конкретно приложение. Ан ръка предназначена за боядисване не може да се използва като a полиращо рамо или обратното. Освен ако роботизираната ръка не е многофункционална, тогава оставате с една функционална роботизирана ръка.
Полезен товар
Полезният товар се отнася до максималното количество товар, което роботизираната ръка може да понесе. Ако имате работа с по-тежко натоварване като индустриални опаковки, тогава ще трябва да изберете a голяма роботска ръка които могат да се справят с по-тежки товари с проста автоматизация на избор и поставяне.
Степен на свобода
Движението, което роботизираната ръка може да маневрира, зависи от брой оси. Колкото по-голям е броят на осите, толкова по-гъвкава ще бъде ръката по отношение на движението. По-големите роботизирани ръце изискват повече оси, тъй като е необходимо повече усилие, за да се завъртят.
Скорост
Ако се занимавате с повтарящи се задачи, тогава най-добре ще бъдете обслужени с a високоскоростна роботна ръка което е възможно най-бързо, шарнирен робот е пример за бърз робот, който е подходящ за такава задача. Някои роботизирани ръце се предлагат с опции, които позволяват на контролера да регулира скоростта.
цена
Можете да получите само това, което можете да си позволите. Ако се занимавате с голям обем работа като производство, ще ви трябва повече от една роботизирана ръка, което ще ви струва много. Ако всичко, което търсите, е просто измишльотина за домашна употреба, тогава обикновената евтина роботна ръка е това, което трябва да изберете.
Заключение
Технологията за индустриални роботи става незаменима с течение на времето. Производствената индустрия е толкова добра, че е направена с човешки труд още докато говорим. Малкото останало от човешкия труд се свежда до поддръжката и управлението на тези роботи, когато възникне необходимост. Някой ден, в бъдеще, роботите ще бъдат стандартна характеристика във всички индустрии по света.