Zdroj: Unsplash
An průmyslové robotické rameno má mnoho dílů. Každá plní specifickou funkci, která doplňuje ostatní části. Ty mobilní mají pneumatiky přejíždějící z jednoho místa na druhé. Jiní mají kluzáky, které jim umožňují pohybovat se po letadlech nad hlavou. Nejdůležitější částí průmyslového robota je ale robotické rameno.
Veškerou důležitou a jemnou práci zvládne robotické rameno: od svařování, zvedání a umísťování, třídění a mnoho dalšího. Jakmile dojde k poškození robotické paže, je to pro robota; do oprav se dá udělat velmi málo.
Podíváme se jak robotické paže se používají ve výrobě, jejich historie, typy, které existují, proč jsou preferovány, rizika spojená s jejich používáním a výrobci robotických paží které je aktivně masově vyrábějí po celém světě.
Historie robotických zbraní ve výrobě
Oficiálně je první funkční robotické rameno připisováno Georgi Devolovi, který ve spolupráci s Josephem Engelbergerem navrhl první programovatelné rameno v roce 1954. Oba později založili Unimation, první společnost zabývající se průmyslovými roboty na světě o dva roky později v Americe.
To byl začátek rychlého rozvoje, když se lidé začali zajímat o robotiku. General Motors byl první, kdo udělal krok, když v roce 1962 poprvé použil robotické rameno Unimate na své lince pro montáž automobilů. V roce 1969 byla v provozu robotická ruka, která byla plně řízena počítačem.
Do boje se zapojilo více společností a národů a v roce 1973 již měl svět různé verze reklamy 6-osé rameno robotů v Japonsku a Německu.
Výrobu v moderním světě řídí téměř výhradně průmysloví roboti a očekává se, že toto číslo v budoucnu dále poroste.
Parametry, které definují robotická ramena ve výrobě
Robotická ramena používaná ve výrobě jsou definována přibližně osmi parametry, které zahrnují následující.
Počet os: Osy jsou části zodpovědné za pružný pohyb robotické paže. Většina robotických ramen má osy od 2 a výše. Čím více os, tím více funkcí.
Pracovní obálka: Toto je oblast prostoru, kterou robot zabírá a kterou může v plném rozsahu obsáhnout.
Pracovní prostor: Pracovní prostor je prostor, se kterým robotické rameno plně interaguje, aniž by naráželo do jiného předmětu.
Užitečné zatížení: Užitečné zatížení se týká maximální hmotnosti nákladu, které a velké robotické rameno může zvednout, aniž by se porouchal.
Opakovatelnost: Jedná se o schopnost robotické paže dělat stejné úkoly znovu a znovu, aniž by byla ohrožena rychlost nebo přesnost.
Ovládání pohybu: Jedná se o pohyby, které jsou nastaveny tak, aby fungovaly v rámci definované oblasti v pracovním prostoru. Ovládání pohybu lze upravit v závislosti na úkolu.
Poddajnost: Toto je míra celkové vzdálenosti nebo úhlu, který kloub robota pokryje, když na něj působí síla.
Pohon: Jedná se o výkon poskytovaný motorem pro vytváření pohybů v robotickém rameni. Obvykle je nastaven sofistikovaným způsobem, pomocí ozubených kol vytváří harmonický systém, kde jeden pohyb spouští další.
Typy robotických paží
Obecně řečeno, existují asi čtyři typy robotických ramen, které jsou široce používány v odvětvích, která používají roboty ve výrobě. Patří mezi ně následující.
Portálové robotické rameno
Zdroj: Pinterest
Osy tohoto robotického ramene jsou shodné s kartézským koordinátorem a používají se jako robot pro výběr a umístění, robot na nanášení tmelu, manipulace se strojem a MIG svařovací robot. Portálové robotické rameno se obvykle dodává se třemi prizmatickými klouby.
Válcové robotické rameno
U tohoto typu robotické paže tvoří osy válcový souřadnicový systém. Nejčastěji se používá válcové robotické rameno robotická montáž úkoly, jako je manipulace s obráběcími stroji, svařování a obsluha strojů na tlakové lití.
Kloubové robotické rameno
Kloubové robotické rameno má minimálně 3 otočné klouby. Používá se především v montážních provozech u zarážecích strojů. Používá se také jako robot pro obloukové svařování, pro sprejové lakování a tlakové lití.
Kulová robotická ramena
Nezaměňujte s válcovými robotickými rameny, sférická robotická ramena jsou typem, který má osy tvořící systém polárních souřadnic. Používá se jako roboty pro bodové svařování, roboty pro manipulaci s materiálem, roboty manipulující se stroji, tlakové lití, nanášecí stroje a svařování plynem.
Hlavní využití robotických paží ve výrobě
Zdroj: Pinterest
Robotická ramena plní různé funkce ve výrobě, které zahrnují následující.
Robotická vize
Robotické vidění se týká vědomí, které má průmyslový robot při práci. Musí být schopen vybrat to, co má vybrat, a vyhnout se nárazům do jiných objektů v blízkosti. Robotické vidění je technologie, která toto vše umožňuje díky využití velmi sofistikovaných senzorů, které jsou schopny posuzovat vzdálenosti a rychlosti pohybujících se objektů a vhodně překalibrovat pohyby robotické paže.
Při absenci robotického vidění není robotické rameno nic jiného než tuhý kus stroje, který se pohybuje po předem určené dráze.
Automatizované svařovací procesy
Bodové a obloukové svařování jsou nejdůležitější procesy ve výrobě automobilů a leteckého průmyslu. Takto jsou auta a další pohyblivé stroje drženy na místě. Robotické svařovací systémy samotná představuje více než 50 % všech rolí, pro které jsou robotická ramena navržena ve výrobním sektoru. Práce vyžaduje velké množství tepla, které nemusí být pro lidské pracovníky bezpečné, a proto jsou pro tuto roli preferovány robotické paže.
Montáž
Montážní průmysl, jako je letecký, automobilový a elektronický průmysl, zahrnuje spoustu věcí dohromady. Většinu času jsou dotyčné díly obvykle příliš těžké, a když se spoléhá na lidskou práci, nutně dojde k chybám.
Roboty montážní linky jsou navrženy tak, aby zvládly hmotnost a zároveň spojovaly věci s velmi malou hranicí chyb. Robotické montážní systémy vyžadují rychlost a přesnost, zejména pokud se jedná o položky, které mají co do činění s blahobytem lidí, jako jsou automobily a lékařské vybavení.
Automatický malířský robot
Lidské ruce nedokážou vytvořit hladké a jednotné textury, kterých může dosáhnout robotická paže tam, kde se jedná o malování. Například nátěr na autě dělá víc než jen estetickou přitažlivost; také chrání vůz před sluncem a dalšími prvky, které mohou vést k rezivění mechanických dílů. Malování tedy musí být dokončeno, a to je místo malířský robot přichází do hry.
Obsluha strojů a převoz dílů
Když vezmete v úvahu čas, lidé potřebují vyložit suroviny ke zpracování, než to všechno naloží na montážní linku, než se z druhého konce vynoří konečný produkt, promarní se spousta času. A robot obsluhující stroje zvládne celý proces mnohem rychleji a s větší přesností. Aby byl výrobní proces bezproblémový, musí být vše ve správný čas na správném místě.
Manipulace s materiálem
Vyberte a umístěte automatizaci je součástí výroby. Použité materiály mohou být těžké a představovat fyzické nebezpečí pro lidi. Opakující se povaha úlohy a rychlost potřebná k dokončení úkolu činí průmyslové roboty pro tuto práci ideální. Není neobvyklé, že robotická ramena snadno přemísťují náklad vážící více než tunu po továrně. To je něco, co by vyžadovalo hodně lidí, aby se vytáhli.
Proč jsou ve výrobě preferovány robotické paže
Používání robotických paží v průběhu let stoupá a není to náhoda. Jakkoli to odvádí mnoho lidí z práce, výhody, které výrobci získávají z automatizace svých závodů, převažují nad veškerými důsledky, které jim mohou přijít do cesty v podobě soudních sporů a podobně.
Níže jsou uvedeny hlavní důvody, proč jsou ve výrobě preferovány robotické paže.
Bezpečnost
Zdroj: Pinterest
Ve výrobní oblasti je méně nehod díky snížení počtu lidských pracovníků a přítomnosti průmyslových robotů s robotickým viděním. Případy, kdy byly společnosti žalovány a byly nuceny zaplatit zraněnému zaměstnanci obrovské částky v hotovosti, se dějí ode dne, kdy se průmyslová revoluce stala hybnou silou moderního světa.
Očekává se, že bezpečnost v montážních závodech se bude dále zlepšovat, protože v budoucnu přijdou do hry pokročilejší robotická ramena.
Rychlost
Uspokojit poptávku po produktech je těžké. Míra spotřeby na celém světě převyšuje nabídku, a to donutilo mnoho výrobců zvažovat nové způsoby, jak věci urychlit, aniž by byla ohrožena kvalita. A vysokorychlostní robotické rameno je nejlepším řešením tohoto problému. Jejich schopnost zvládnout úkol, pro který jsou navrženi, mnohem rychleji, je to, co z nich dělá tak cenný doplněk pracovní síly.
To je jedna z mnoha vlastností, kterým lidské bytosti nemohou konkurovat.
Konzistence
Zdroj: Pinterest
Kontrola kvality je nezbytnou součástí výroby. Suroviny se mohou den ode dne lišit, ale dobrý výrobce by měl být schopen vyrovnat výkyvy a vyrábět věci, které trvale dosahují vysokého hodnocení na žebříčku kvality. Robotické paže nemají problém dělat opakující se věci, a to je hlavní důvod, proč jsou schopny pracovat konzistentně bez znatelných změn v kvalitě finálních produktů.
Přesnost
Tam, kde se do výroby zapojují roboti, je jen malý nebo žádný prostor pro chyby. Robotická ramena jsou předem naprogramována tak, aby plnila stejný úkol znovu a znovu pomocí stejných postupů a dodržení stejných kroků. Tato úroveň přesnosti a zaměření je důvodem výroby produktů, které jsou stejné hmotnosti, balení a kvality. Něco, co spotřebitelé opravdu oceňují.
Zvýšená produktivita
Zdroj: Pinterest
Když zkombinujete bezpečnost, rychlost, konzistenci a přesnost, získáte vyšší produktivitu. Robotické paže, na rozdíl od lidských pracovníků, kteří potřebují přestávky a spánek, mohou pracovat bez přerušení po celé dny bez dozoru. Jsou schopni dát práci určenou pro řadu lidí na několik dní v rámci hodin. To umožnilo mnoha výrobcům držet krok s požadavky.
Jemné role
Zdroj: Pinterest
Pokud jde o elektroniku nebo o lékařský a farmaceutický průmyslVýrobci si nemohou dovolit vyrábět vadné produkty jako svou pověst a životy lidí, kteří mají tyto produkty používat, jsou v ohrožení. Jemné součásti, jako jsou senzory v elektrických součástkách nebo miniaturizované lékařské nástroje, nemohou být vyrobeny lidskou rukou. Pouze vysoce specializovaná robotická ramena mohou tuto práci zvládnout.
Flexibilita
Zdroj: Pinterest
Největší výhodou, kterou továrny využívají od robotů, je jejich flexibilita. Jakkoli mohou být specializovaní, výrobcům nic nebrání v přeprogramování a přepracování robota pro jinou roli. To znamená, že se nejedná o žádnou redundanci, robot může být použit pro všechny role v továrně, než dosáhne konce své životnosti, a to může trvat roky a roky.
Jsou kolaborativní
Zdroj: robots.com
V oblastech, které stále potřebují lidskou práci, byly nalezeny způsoby, jak umožnit lidem pracovat po boku robotů. Průmyslové roboty, které spadají do této kategorie, se nazývají kolaborativní roboti, a bylo zjištěno, že výrazně zlepšují pracovní tempo mezi pracovníky. Kolaborativní roboti jsou řešením rostoucího strachu napříč populací, že roboti jsou tu, aby jim vzali práci. Lidé stále hrají roli v automatizovaném světě.
Výrobci nemají na výběr
Zdroj: Pixabay
Stejně jako svět neměl před půldruhým stoletím nic jiného než přejít od koní k autům, nemají dnes výrobci jinou možnost než přijmout robotické automatizační systémy. Je to vlastně ekonomická sebevražda neautomatizovat výrobu, protože nebudete schopni držet krok s konkurencí.
Top 5 výrobců robotických paží
Závod o ovládnutí odvětví průmyslové robotiky se jen přiostřuje. To nejen posunulo jejich výrobu nahoru, ale věci, které tato robotická ramena umí, se každým dnem rozšiřují. Některé z výrobci robotických paží v srdci tohoto růstu patří následující.
EVS
EVS je výrobce průmyslových robotů v Číně, který se specializuje na vytváření široké škály průmyslových robotů používaných po celém světě v různých odvětvích. Jejich průmyslová robotická ramena zvládnou užitečné zatížení 3 kg až do 800 kg a zahrnují 6osé roboty jako SCARA, delta, nevýbušné roboty a řada dalších typů.
Jejich typické robotické paže se používají jako a rameno paletizačního robota, pro svařování, děrování, řezání, paletizaci, vychystávání a umísťování, obsluhu strojů a manipulaci.
Společnost FANUC
Zdroj: fanuc.co.jp
FANUC patří mezi giganty robotiky na světě. Společnost vytváří automatizační řešení od roku 1956 v Japonsku a byla mezi prvními výrobci robotů, kteří úspěšně navrhli mechanismus SERVO. Část jejich montážní linky zahrnuje Robot SCARA, delta, gentry a kolaborativní roboti. Roboti FANUC jsou vysoce hodnoceni ve výrobním sektoru a jsou známí především svým žlutým exteriérem.
OBR
Zdroj: global.abb
V době sepsání této zprávy dokončilo ABB více než 400,000 XNUMX robotických instalací po celém světě ve výrobních odvětvích. Společnost má jeden z nejrozsáhlejších katalogů robotů a navíc má speciální oddělení, které se zabývá přizpůsobením. ABB jako značka existuje již více než století a díky tomu dokázala zúžit svou výrobu tak, aby zahrnovala jedny z nejpokročilejších továrních robotických ramen, se kterými se kdy setkáte.
Roboty EPSON
Zdroj: epson.com
Společnost EPSON je obvykle spojována s elektronikou a po celém světě je známá především svými tiskárnami. Značka však také fušuje do vysoce pokročilých průmyslových robotů a dělá to již delší dobu. Robotická pobočka společnosti EPSON byla vytvořena v důsledku toho, že společnost Seiko potřebovala roboty pro své hodinářské továrny, a místo toho, aby to zajišťovala externě, se společnost Seiko rozhodla investovat do vlastního podniku a zrodila se robotika EPSON.
Nízkonákladové roboty SCARA od společnosti EPSON patří k nejlepším v oboru. Vyrábějí také kloubové a kartézské roboty.
KUKA
Zdroj: kuka.com
KUKA se sídlem v Augsburgu je jedním z největších výrobců v Evropě s celkovým obratem přes 3.2 miliardy EUR. Společnost zaměstnává více než 14,000 XNUMX lidí ve svých mnoha pobočkách rozmístěných v různých částech planety. Mezi nejpoužívanější patří roboty KUKA robotizace v automobilové výrobě, největší průmysl v Německu.
Rizika průmyslových robotů: Jak udržet lidi v bezpečí
I když se díky používání pokročilých robotů ve výrobě drasticky snížil počet nehod, nebezpečí stále existuje. Roboti nejsou lidé a je ještě dlouhá cesta, než budou považováni za plně autonomní.
Pro další zlepšení dobrých pracovních podmínek jsou uvedeny způsoby, jak lze minimalizovat nebezpečí průmyslových robotů.
Používejte samoučící se roboty
Samoučící se roboti jsou typem, který se neustále zdokonaluje, spíše než aby se držel předem naprogramovaného kódu, který je spouští. Jsou schopni pozorovat prostředí a organicky se přizpůsobovat nové práci a situacím. Díky tomuto sledování jejich okolí jsou bezpečnější v blízkosti ostatních robotů a lidí, protože bezpečnost kladou na první místo.
Vývoj tohoto typu robotů je v současné době nákladný, ale postupem času budou moci být standardní operační možností ve výrobním sektoru.
Pravidelné kontroly
Pravidelná kontrola robotických ramen a dalších částí je nezbytná, protože jen tak lze včas zachytit jakékoli poškození, které může způsobit poškození a nehody. Průmyslové roboty zatím nemají vlastní diagnostiku. Údržba je proto závislá na lidech; jinak by pokračovaly v práci, dokud by se nezhroutily. Vadné robotické rameno s sebou nese riziko nejen ohrožení práce, ale vystavuje každého, kdo pracuje v jeho blízkosti, nebezpečí fyzického zranění.
Aktualizace softwaru
Kontrola oprav a výměna poškozených dílů by měla být doplněna aktualizacemi softwaru. Když lidé mluví o robotickém pokroku, mluví spíše o upgradech softwaru. Když vylepšíte program, na kterém běží robot, vylepšíte i vše ostatní. Hladce běžící program s sebou nese menší riziko korupce nebo zhroucení, což může způsobit, že se robot zblázní a ublíží ostatním lidem.
Bezpečnostní výchova
Spolupráce lidí a robotů není náročná, ale osvěta v oblasti bezpečnosti je důležitá. Lidští pracovníci musí být řádně vyškoleni, aby bylo zajištěno, že jejich vlastní bezpečnost nebude při jejich práci ohrožena. Na rozdíl od robotů se lidé unaví, což může ovlivnit jejich koncentraci. To je důvod, proč má mnoho továren velmi přísné pokyny vyvěšené na zdech jako neustálá připomínka lidem, aby byli neustále ve střehu.
Navrhování pracovních stanic pro roboty
Nejúčinnějším způsobem zajištění bezpečnosti je navržení speciálních pracovních stanic pro roboty, oddělených od míst, kde se nacházejí lidé. To nejen přeruší jakýkoli kontakt mezi oběma stranami, ale poskytne robotovi prostor, který potřebuje ke své práci, aniž by se musel neustále vyhýbat kolizím.
Zabránit neoprávněnému přístupu
Průmyslové roboty jsou sofistikované stroje, které mají ve hře mnoho pohyblivých částí a drahé technologie. Z tohoto důvodu by s nimi měli manipulovat pouze kvalifikovaní technici. Pokud umožníte téměř komukoli, aby si začal hrát s roboty, může to změnit způsob, jakým fungují, a to není bezpečné pro pracovní prostředí. Nikdo, kdo se nepodílí na přímé instalaci a údržbě robotů, by se nikdy neměl dostat do jejich blízkosti.
Nové problémy při používání robotických ramen ve výrobě
Automatizace výroby má své vlastní výzvy, které zpomalují plnou integraci robotů do pracoviště. Některé z výzev zahrnují následující.
Náklady
Zdroj: epson.com
Několikrát bylo zmíněno, že automatizace pomáhá snižovat náklady na výrobu, ale to je dlouhodobé hodnocení. Počáteční náklady na automatizaci výroby mohou způsobit bankrot společnosti ještě před zahájením provozu. Průmyslové roboty nejsou levné, cena jednoho svařovacího robota na prodej je asi 40,000 XNUMX USD, tedy ještě předtím, než připočtete náklady na jejich údržbu. Toto je pro většinu společností příliš vysoké.
Dovednostní mezery
Zdroj: Pixabay
Nedostatek robotických odborníků v této oblasti negativně ovlivňuje automatizovanou výrobu. Navzdory tomu, že používání robotů v továrnách je zastaralé, nedostatek techniků a programátorů nebyl nikdy dostatečně vyřešen, a jak se stále více závodů obrací na roboty, nakonec se ocitnou uvězněny s velmi málo lidmi dostatečně kvalifikovanými na manipulaci a údržbu strojů. To může vést k tomu, že některé továrny dočasně zastaví výrobu.
Jejich nastavení zabere čas
Zdroj: Pixabay
Dostat roboty do pracovních pozic je jedna věc; dostat je na optimální úroveň je další hora. Na rozdíl od jiných strojů musí být průmyslové roboty kalibrovány a přizpůsobeny úkolu, pro který byly navrženy. To může trvat měsíce ladění a změn, nemluvě o tom školení průmyslové robotiky potřebná, aby s ní pracovníci mohli interagovat. Z dlouhodobého hlediska by to mohlo skončit velkou ztrátou.
Sabotovat
Případy, kdy nespokojení pracovníci odpojí roboty uprostřed, jsou velmi časté. S roboty, kteří přebírají většinu práce, mají lidé pocit, že ztratí své jediné zdroje obživy. To vedlo k tomu, že mnoho společností ztratilo spoustu peněz na opravách způsobených záměrnou sabotáží.
Závěr
Očekává se, že používání robotických paží ve výrobě bude po celém světě nadále růst. Stříbrným lemem na obzoru je, že jakmile se výrobci robotů zapojí do průmyslu, náklady na tyto roboty klesnou natolik, že si je mohou dovolit i ty nejmenší továrny. Někdy v budoucnu bude snazší narazit na levné robotické rameno online nebo dokonce na veřejném trhu.
Pokud je založení společnosti na výrobu robotických ramen něco, co jste vždy zvažovali prozkoumat, pak vám dobře poslouží rozhovor s odborníky na průmyslové roboty. Neváhejte Spojte se s námia my se budeme zabývat všemi otázkami, které můžete mít ohledně průmyslových robotů, které máme.
Také čtení:
Malířská kabina | Robotické stříkání | Lakování autodílů
Malířský robot Cena|Lakýrovací robotické rameno|Sprejovací lakovací robot
