Kilde: Unsplash
An industriel robotarm har mange dele. Hver tjener en specifik funktion, der komplementerer de andre dele. De mobile har dæk, der bevæger sig fra et sted til et andet. Andre har svævefly, der giver dem mulighed for at bevæge sig langs fly over hovedet. Men den vigtigste del af en industrirobot er robotarmen.
Alt det vigtige og delikate arbejde varetages af robotarmen: Fra svejsning, løft og placering, sortering og meget mere. Når først robotarmen bliver beskadiget, er det det for robotten; der er meget lidt, der kan gøres, før reparationer er udført.
Vi skal se på hvordan robotarme bruges i fremstillingen, deres historie, de typer, der findes, hvorfor de foretrækkes, de farer, der er forbundet med at bruge dem, og fabrikanter af robotarme der aktivt masseproducerer dem rundt om i verden.
Historien om robotvåben i fremstillingen
Officielt er den første funktionelle robotarm krediteret til George Devol, som i samarbejde med Joseph Engelberger designede den første programmerbare arm i 1954. De to grundlagde senere Unimation, den første industrirobotvirksomhed i verden to år senere i Amerika.
Det var starten på den hurtige udvikling, da folk begyndte at interessere sig for robotteknologi. General Motors var de første til at lave et træk, da de i 1962 gjorde brug af Unimate-robotarmen i deres bil-samlebånd for første gang. I 1969 var en robotarm, der var fuldt styret af computeren, operationel.
Flere virksomheder og nationer sluttede sig til kampen, og i 1973 havde verden allerede forskellige versioner af kommerciel 6-akset arm robotter i Japan og Tyskland.
Fremstilling i den moderne verden drives næsten udelukkende af industrirobotter, og det tal forventes at stige yderligere i fremtiden.
Parametre, der definerer robotarme i fremstilling
Robotarme, der bruges i fremstillingen, er defineret af omkring otte parametre, der inkluderer følgende.
Antal akser: Akser er de dele, der er ansvarlige for den fleksible bevægelse af robotarmen. Et flertal af robotarme har akser fra 2 og derover. Jo flere akser, jo flere funktionaliteter.
Working Envelope: Dette er det område af rummet, som robotten optager og kan omfatte i fuld strækning.
Arbejdsrum: Arbejdsrummet er det rum, som en robotarm fuldt ud interagerer med uden at støde ind i nogen anden genstand.
Nyttelast: Nyttelasten refererer til den maksimale vægt af lasten, som a stor robotarm kan løfte uden at gå i stykker.
Gentagelighed: Dette er en robotarms evne til at udføre de samme opgaver igen og igen uden at gå på kompromis med hastigheden eller nøjagtigheden.
Bevægelseskontrol: Dette er bevægelser, der er sat op til at fungere inden for et defineret område i arbejdsrummet. Bevægelsesstyring kan justeres afhængigt af opgaven.
Overholdelse: Dette er målet for den samlede afstand eller den vinkel, som et robotled vil dække, når det påvirkes af en kraft.
Drev: Dette refererer til den kraft, som motoren giver til at skabe bevægelser i en robotarm. Det er normalt sat op på en sofistikeret måde, ved at bruge gear til at skabe et harmonisk system, hvor den ene bevægelse udløser den næste.
Typer af robotarme
Overordnet set er der omkring fire typer robotarme, der er meget udbredt i industrier, der bruger robotter i fremstillingen. De omfatter følgende.
Gantry Robotarm
Kilde: Pinterest
Akserne på denne robotarm er sammenfaldende med en kartesisk koordinator og bruges som en pick-and-place-robot, robot til påføring af tætningsmasse, maskinhåndtering og MIG svejserobot. Gantry-robotarmen kommer normalt med tre prismatiske led.
Cylindrisk robotarm
I denne type robotarm danner akserne et cylindrisk koordinatsystem. Den cylindriske robotarm bruges mest til robot montering opgaver som håndtering af værktøjsmaskiner, svejsning og betjening af trykstøbte maskiner.
Leddet robotarm
En leddelt robotarm har minimum 3 roterende led. Det bruges hovedsageligt i monteringsfabrikker i lænsemaskiner. Det bruges også som en buesvejserobot, til spraymaling og trykstøbning.
Kugleformede robotarme
Ikke at forveksle med cylindriske robotarme, sfæriske robotarme er den type, der har akser, der danner det polære koordinatsystem. Det bruges som punktsvejserobotter, materialehåndteringsrobotter, maskinhåndteringsrobotter, trykstøbning, i lænsemaskiner og gassvejsning.
Vigtigste anvendelser af robotarme i fremstillingen
Kilde: Pinterest
Robotarme tjener forskellige funktioner i fremstillingen, som omfatter følgende.
Robotsyn
Robotsyn refererer til den bevidsthed, som en industrirobot har, når den arbejder. Den skal være i stand til at udvælge, hvad der kræves for at udvælge og undgå at støde ind i andre genstande i nærheden. Robotisk vision er en teknologi, der gør alt dette muligt ved at gøre brug af meget sofistikerede sensorer, der er i stand til at bedømme afstande og hastigheder af bevægelige objekter for at omkalibrere robotarmens bevægelser korrekt.
I mangel af robotsyn er en robotarm intet mere end et stift stykke maskine, der bevæger sig i en forudbestemt bane.
Automatiserede svejseprocesser
Punkt- og buesvejsning er de vigtigste processer inden for bil- og rumfartsproduktion. Det er sådan, biler og andre bevægelige maskiner holdes på plads. Robotsvejsesystemer alene står for mere end 50 % af alle de roller, som robotarme er designet til i fremstillingssektoren. Arbejdet involverer meget varme, hvilket måske ikke er sikkert for menneskelige arbejdere, derfor er det grunden til, at robotarme foretrækkes til denne rolle.
Montering
Monteringsindustrier som rumfart, bilindustrien og elektronik involverer en masse at sætte ting sammen. Det meste af tiden er de pågældende dele normalt for tunge, og når man stoler på menneskelig arbejdskraft, vil der helt sikkert ske fejl.
Samlebåndsrobotter er designet til at håndtere vægten, mens de samler ting med meget små fejlmargener. Robotsamlesystemer kræver hastighed og nøjagtighed, især når de involverede genstande har alt at gøre med menneskers velbefindende, såsom biler og medicinsk udstyr.
Automatisk malerrobot
Menneskehænder kan ikke producere de glatte og ensartede teksturer, som en robotarm kan opnå, hvor maleri er involveret. Et lag maling på en bil, for eksempel, gør mere end at tilføje en æstetisk appel; det beskytter også bilen mod solen og andre elementer, der kan føre til, at mekaniske dele ruster. Derfor skal malerarbejdet være igennem, og det er her en malerrobot kommer i spil.
Maskinpleje og deleoverførsel
Når man medregner tiden, tager det folk at losse råmaterialer til forarbejdning, før de læsser alt det på samlebåndet, på det tidspunkt, hvor slutproduktet dukker op fra den anden ende, er der spildt en masse tid. EN maskinpleje robot vil håndtere hele processen meget hurtigere og med mere nøjagtighed. For at produktionsprocessen skal være problemfri, skal alt være på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt.
Trucks
Vælg og sted automatisering er en del af fremstillingen. De involverede materialer kan være tunge og udgøre en fysisk fare for mennesker. Jobbets gentagne karakter og den hastighed, der kræves for at opgaven skal udføres, gør industrirobotter perfekte til dette job. Det er ikke ualmindeligt at finde robotarme, der let flytter byrder, der vejer mere end et ton rundt på fabrikken. Det er noget, der vil kræve, at mange mennesker skal klare sig.
Hvorfor robotarme foretrækkes i fremstillingen
Brugen af robotarme har gennem årene været stigende, og det er ikke et tilfælde. Så meget som det udelukker mange mennesker fra deres job, så opvejer de fordele, som producenter opnår ved at automatisere deres anlæg, opvejer eventuelle konsekvenser, der måtte komme deres vej i form af retssager og andet.
Følgende er hovedårsagerne til, at robotarme foretrækkes i fremstillingen.
Sikkerhed
Kilde: Pinterest
Der er færre ulykker involveret i fremstillingsområdet takket være en reduktion af menneskelige arbejdere og tilstedeværelsen af industrirobotter med robotsyn. Sager om virksomheder, der er blevet sagsøgt og tvunget til at betale en skadet medarbejder enorme mængder kontanter, har fundet sted fra den dag, den industrielle revolution blev den moderne verdens drivkraft.
Sikkerheden i samlefabrikker forventes at blive yderligere forbedret, efterhånden som mere avancerede robotarme kommer i spil i fremtiden.
Speed
Det er svært at tilfredsstille efterspørgslen efter produkter. Forbrugsraterne over hele verden overstiger udbuddet, og det har tvunget mange producenter til at overveje nye måder at fremskynde tingene på uden at gå på kompromis med kvaliteten. EN højhastigheds robotarm er den bedste løsning på dette problem. Deres evne til at håndtere den opgave, de er designet til meget hurtigere, er det, der gør dem til en så værdifuld tilføjelse til arbejdsstyrken.
Dette er en af de mange kvaliteter, som mennesker ikke kan konkurrere med.
Sammenhæng
Kilde: Pinterest
Kvalitetskontrol er en væsentlig del af fremstillingen. Råvarer kan variere fra dag til dag, men en god producent bør være i stand til at udjævne udsvingene og producere ting, der gennemgående scorer højt på kvalitetsskalaen. Robotarme har ingen problemer med at gøre gentagne ting, og det er den førende årsag til, at de er i stand til at præstere konsekvent uden nogen mærkbar variation i kvaliteten af de endelige produkter.
Nøjagtighed
Hvor robotter er involveret i fremstillingen, er der lidt eller ingen plads til fejl. Robotarmene er forprogrammeret til at udføre den samme opgave igen og igen ved at bruge de samme procedurer og overholde de samme trin. Dette niveau af nøjagtighed og fokus er årsagen til produktionen af produkter, der er identiske i vægt, emballage og kvalitet. Noget som forbrugerne sætter stor pris på.
Øget produktivitet
Kilde: Pinterest
Når du kombinerer sikkerhed, hastighed, konsistens og nøjagtighed, får du øget produktivitet. Robotarme kan, i modsætning til menneskelige arbejdere, der har brug for pauser og søvn, arbejde uden at bryde tempoet i dagevis uden opsyn. De er i stand til at udføre arbejde beregnet til et antal mennesker i et antal dage inden for timer. Dette har givet mange producenter mulighed for at følge med kravene.
Delikate roller
Kilde: Pinterest
Når det kommer til elektronik eller medicinsk og farmaceutisk industri, har producenterne ikke råd til at fremstille defekte produkter som deres omdømme, og livet for mennesker, der er beregnet til at bruge disse produkter, står på spil. Skarpe dele som sensorer i elektriske dele eller miniaturiserede medicinske instrumenter kan ikke fremstilles af menneskehænder. Kun højt specialiserede robotarme kan klare opgaven.
Fleksibilitet
Kilde: Pinterest
Den største fordel, fabrikker udnytter fra robotter, er deres fleksibilitet. Så meget som de kan være specialiserede, er der intet, der forhindrer producenter i at omprogrammere og genbruge en robot til en anden rolle. Det betyder, at der ikke er nogen redundans involveret, en robot kan bruges til alle roller inde på en fabrik, før den når slutningen af sin levetid, og det kan tage år og år.
De er kollaborative
Kilde: robots.com
I områder, der stadig har brug for menneskelig arbejdskraft, er der blevet fundet måder, hvorpå folk kan arbejde sammen med robotter. De industrirobotter, der falder ind under denne kategori, kaldes kollaborative robotter, og de har vist sig at forbedre arbejdshastigheden blandt arbejdere betydeligt. Kollaborative robotter er løsningen på den voksende frygt i befolkningen for, at robotter er her for at fjerne deres job. Mennesker har stadig en rolle at spille i en automatiseret verden.
Producenterne har intet valg
Kilde: Pixabay
På samme måde som verden ikke havde andet end at skifte fra heste til biler for halvandet århundrede siden, har producenter i dag intet andet valg end at omfavne robotautomatiseringssystemer. Det er faktisk økonomisk selvmord ikke at automatisere produktionen, fordi du ikke vil være i stand til at følge med dine konkurrenter.
Top 5 producenter af robotarme
Kapløbet om at dominere industrirobotsektoren er kun ved at varmes op. Dette har ikke kun presset deres produktion op, men de ting, som disse robotarme kan gøre, udvides hver dag. Nogle af de fabrikanter af robotarme kernen i denne vækst omfatter følgende.
EVS
EVS er en industrirobotproducent i Kina, der har specialiseret sig i at skabe en bred vifte af industrirobotter, der bruges rundt om i verden i forskellige sektorer. Deres industrielle robotarme kan håndtere nyttelast på 3 kg helt op til 800 kg, og de er bl.a. 6-aksede robotter som SCARA, delta, eksplosionssikre robotter og en lang række andre typer.
Deres typiske robotarme bruges som en palleterende robotarm, til svejsning, stansning, skæring, palletering, plukning og placering, maskinpleje og håndtering.
FANUC Corporation
Kilde: fanuc.co.jp
FANUC er deroppe blandt robotteknologiens giganter i verden. Virksomheden har skabt automationsløsninger siden 1956 i Japan og var blandt de første robotproducenter, der med succes har designet SERVO-mekanismen. En del af deres samlebånd omfatter SCARA robot, delta, gentry og kollaborative robotter. FANUC-robotter er højt vurderet i fremstillingssektoren og er bedst kendt for deres gule ydre.
FIG
Kilde: global.abb
På tidspunktet for nedskrivningen af dette har ABB afsluttet over 400,000 robotinstallationer over hele kloden i fremstillingsindustrien. Virksomheden har et af de mest omfattende kataloger over robotter foruden at have en særlig afdeling, der håndterer tilpasning. Som brand har ABB eksisteret i over et århundrede, og takket være det har de været i stand til at indsnævre deres produktion til at involvere nogle af de mest avancerede fabriksrobotarme, du nogensinde vil støde på.
EPSON robotter
Kilde: epson.com
EPSON er normalt forbundet med elektronik og er berømt verden over, især for sine printere. Men mærket dytter også i meget avancerede industrirobotter og har gjort det i et stykke tid. EPSONs robotafdeling blev skabt som et resultat af, at Seiko havde brug for robotter til sine urfabrikker, og i stedet for at outsource det, besluttede Seiko at investere internt, og EPSON robotteknologi blev født.
Lavpris SCARA-robotter fra EPSON er blandt de bedste i branchen. De laver også artikulerede og kartesiske robotter.
KUKA
Kilde: kuka.com
Med hovedkvarter i Augsburg er KUKA en af de største producenter i Europa med en samlet omsætning på over 3.2 mia. Virksomheden beskæftiger over 14,000 mennesker i sine mange afdelinger spredt ud i forskellige dele af kloden. KUKA robotter er nogle af de meget brugte robotteknologi i bilfremstilling, den største industri i Tyskland.
Industrielle robotfarer: Sådan holder man folk i sikkerhed
Så meget som ulykkerne er drastisk reduceret på grund af brugen af avancerede robotter i fremstillingen, er faren der stadig. Robotter er ikke mennesker, og der er stadig lang vej igen, før de anses for at være fuldt autonome.
For yderligere at forbedre gode arbejdsforhold er følgende måder, hvorpå industrirobotfarer kan minimeres.
Brug selvlærende robotter
Selvlærende robotter er typen, der fortsætter med at forbedre sig selv i stedet for at holde sig til den forprogrammerede kode, der kører dem. De er i stand til at observere miljøet og organisk tilpasse sig nyt arbejde og nye situationer. Denne overvågning af deres omgivelser gør dem også sikrere at være omkring andre robotter og mennesker, da de satte sikkerheden først.
Udviklingen af denne type robotter er dyr i øjeblikket, men med tiden vil de kunne være standarddriftsmulighederne i fremstillingssektoren.
Regelmæssige inspektioner
Regelmæssig inspektion af robotarme og andre dele er afgørende, da det er den eneste måde, enhver skade, der kan forårsage skader og ulykker, kan fanges tidligt. Industrielle robotter har endnu ikke selvdiagnosticerbarhed. Derfor er de afhængige af folk til vedligeholdelse; ellers ville de fortsætte med at arbejde, indtil de bryder sammen. En defekt robotarm indebærer risikoen for ikke kun at kompromittere arbejdet, men den udsætter alle, der arbejder i nærheden af den, i fare for at komme til fysisk skade.
Opdatering af software
Tjek for reparationer og udskiftning af beskadigede dele bør foregå med softwareopgraderinger. Når folk taler om robotudvikling, taler de mere om softwareopgraderinger. Når du forbedrer programmet, der kører robotten, så forbedrer du alt andet. Et problemfrit kørende program indebærer mindre risiko for korruption eller nedbrud, hvilket kan få en robot til at blive slyngel og skade andre mennesker.
Sikkerhedsuddannelse
Det er ikke svært at få mennesker og robotter til at arbejde sammen, men sikkerhedsuddannelse er vigtig. Menneskelige arbejdere skal uddannes korrekt for at sikre, at deres egen sikkerhed ikke kompromitteres i løbet af deres arbejde. I modsætning til robotter bliver mennesker trætte, og det kan påvirke deres koncentration. Derfor har mange fabrikker meget strenge retningslinjer opsat på vægge som en konstant påmindelse til folk om at være opmærksomme hele tiden.
Design af arbejdsstationer til robotter
Den mest effektive måde at sikre sikkerhed på er ved at designe specielle arbejdsstationer til robotterne, adskilt fra hvor menneskelige arbejdere er. Dette vil ikke kun afskære enhver kontakt mellem de to sider, men det vil give robotten den plads, den har brug for til at håndtere sit arbejde uden at skulle blive ved med at undgå kollisioner.
Forhindre uautoriseret adgang
Industrirobotter er sofistikerede maskiner, der har mange bevægelige dele og dyr teknologi på spil. Af denne grund bør de kun håndteres af kvalificerede teknikere. At tillade næsten enhver at begynde at rode rundt med robotter kan omkonfigurere den måde, de fungerer på, og det er ikke sikkert for arbejdsmiljøet. Enhver, der ikke er involveret i den direkte installation og vedligeholdelse af robotterne, bør aldrig tillades i nærheden af dem.
Nye problemer i brugen af robotvåben i fremstillingen
Automatisering af produktion har sine egne udfordringer, som har bremset den fulde integration af robotter på arbejdspladsen. Nogle af udfordringerne omfatter følgende.
Prisen
Kilde: epson.com
Det er blevet nævnt flere gange, at automatisering hjælper med at reducere produktionsomkostningerne, men det er en langsigtet vurdering. De oprindelige omkostninger ved at automatisere produktionen kan gøre en virksomhed konkurs, selv før driften begynder. Industrirobotter er ikke billige, prisen på en enkelt svejserobot til salg er omkring $40,000, det vil sige før du tilføjer omkostningerne ved at vedligeholde dem. Dette er alt for højt for de fleste virksomheder.
Færdighedshuller
Kilde: Pixabay
Manglen på roboteksperter på området påvirker automatiseret produktion negativt. På trods af at brugen af robotter på fabrikker er gammel, er manglen på teknikere og programmører aldrig blevet løst tilstrækkeligt, og efterhånden som flere fabrikker henvender sig til robotter, står de i sidste ende fast med meget få mennesker, der er kvalificerede nok til at håndtere og vedligeholde maskinerne. Det kan føre til, at nogle fabrikker midlertidigt indstiller produktionen.
Det tager tid at sætte dem op
Kilde: Pixabay
At få robotterne i stilling til at arbejde er én ting; at få dem til at køre til det optimale niveau er et andet bjerg. I modsætning til andre maskiner skal industrirobotter kalibreres og justeres til den opgave, de er designet til. Dette kan tage måneder med tweaking og ændringer, for ikke at nævne uddannelse i industrirobotik nødvendigt for, at arbejderne kan interagere med det. Dette kan ende med at blive et stort tab i det lange løb.
Sabotage
Tilfælde af utilfredse arbejdere, der kobler robotter ud midtvejs, er meget almindelige. Med robotter, der overtager det meste af arbejdet, føler folk, at de er ved at miste deres eneste levebrød. Dette havde ført til, at mange virksomheder mistede mange penge på reparationer forårsaget af bevidst sabotage.
Konklusion
Brugen af robotarme i fremstillingen forventes at fortsætte med at vokse rundt om i verden. Sølvkanten i horisonten er, at når robotproducenter slutter sig til industrien, vil prisen på disse robotter falde nok til, at selv de mindste fabrikker har råd til dem. Engang i fremtiden vil det være lettere at støde på en billig robotarm online eller endda på et offentligt marked.
Hvis det at starte en robotarmvirksomhed er noget, du altid har overvejet at udforske, så vil du være godt tjent med at tale med industriroboteksperterne. Du må gerne kom i kontakt med os, og vi vil tage fat på alle de spørgsmål, du måtte have om industrirobotter, som vi har.
Læs også:
Malerkabine | Robotsprøjtning | Maling af autodele
Malerrobot Pris|Malerrobotarm|Spraying Malerrobot
