Είναι πλέον δυνατό να βρείτε ένα βιομηχανικό ρομπότ για σχεδόν οποιαδήποτε διαδικασία κατασκευής στην οποία συμμετέχετε. Το κόλπο, ωστόσο, έγκειται στην κατανόηση του τύπου ρομπότ που θα ήταν ο καταλληλότερος για την εκτέλεση διαφόρων εργασιών. Δυστυχώς, αυτό είναι κάτι με το οποίο αγωνίζονται οι περισσότεροι κατασκευαστές, καθώς η έννοια της ρομποτικής μπορεί να είναι κάπως περίπλοκη.
Με λίγα λόγια, βιομηχανικά ρομπότ διαφοροποιούνται από παράγοντες όπως η ευελιξία, η εμβέλεια και η χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου. Όταν κάνετε την επιλογή σας, αυτοί είναι πιθανώς οι σχεδιαστικοί παράγοντες που θα πρέπει να σταθμίσετε σε σχέση με τις λειτουργίες του εργοστασίου σας. Για να σας βοηθήσουμε να κάνετε τη σωστή επιλογή για το εργοστάσιό σας, ακολουθεί μια λίστα που δεν πρέπει να χάσετε με τους τύπους ρομπότ και πώς μπορούν να εφαρμοστούν.
Αρθρωτά ρομπότ
Τα αρθρωτά ρομπότ είναι εξαιρετικά εύκαμπτα ρομπότ που αποτελούνται από πολυάριθμες περιστροφικές αρθρώσεις. Αυτές οι αρθρώσεις τους επιτρέπουν να κινούνται κατά μήκος πολλαπλών επιπέδων και έτσι, ανάλογα με τον αριθμό των αρθρώσεων, μπορούν να έχουν έως και δέκα άξονες. Ρομπότ 6 αξόνων είναι επί του παρόντος τα πιο διαδεδομένα αρθρωτά ρομπότ, αλλά τα νεότερα σχέδια έχουν προχωρήσει σε 7 άξονες. Οι βραχίονες ρομπότ τους τροφοδοτούνται από πολλαπλούς κινητήρες που είναι τοποθετημένοι μέσα τους.
Η υψηλή επιδεξιότητα που διαθέτουν τα αρθρωτά ρομπότ τα καθιστά ιδανικούς υποψηφίους για πολύπλοκες βιομηχανικές εφαρμογές. Μπορούν να φτάσουν κάτω, πάνω ή να ρίξουν και να εκσφενδονιστούν για να αποκτήσουν πρόσβαση σε αντικείμενα σε μηχανές επεξεργασίας και να εκπληρώσουν διαφορετικές εργασίες όπως θα έκανε ένα ανθρώπινο χέρι. Αυτό ενισχύεται περαιτέρω με τη χρήση διαφορετικών εργαλείων στο τέλος του βραχίονα που αντιστοιχούν στην εργασία.
Επιπλέον, τα ποιοτικά αρθρωτά ρομπότ στην αγορά διαθέτουν καλά διαχειριζόμενα κορδόνια, προστασία εισόδου και σφραγισμένες αρθρώσεις. Είναι επομένως κατάλληλα για εφαρμογή σε βιομηχανικές διεργασίες υψηλής υγρασίας, υψηλής θερμότητας και καθαρού χώρου. Χάρη στην ευελιξία τους, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν με διάφορους τρόπους ανάλογα με το τι θα ήταν ιδανικό για τον χώρο του εργοστασίου σας
Πλεονεκτήματα:
- Υψηλή ελαστικότητα
- Μπορεί να εκτελέσει σύνθετες εργασίες
- Πολλαπλά στυλ εγκατάστασης που ταιριάζουν σε διαφορετικές βιομηχανικές διαδικασίες
Μειονεκτήματα:
- Μπορούν να είναι πιο αργά λόγω του βάρους τους και των πολλαπλών αρθρώσεων άρθρωσης
- Είναι ακριβά
Προτεινόμενες εφαρμογές
Μπορείτε να αξιοποιήσετε την ευελιξία ενός αρθρωτού ρομπότ για να αυτοματοποιήσετε λειτουργίες όπως:
- Περιποίηση μηχανών
- Προϊόντα συσκευασίας
- Έλεγχος προϊόντος
- Συναρμολόγηση προϊόντων
Ρομπότ SCARA
Ένα ρομπότ SCARA είναι ένας αρθρωτός βραχίονας ρομπότ επιλεκτικής συμμόρφωσης. Αυτό το ακρωνύμιο αναφέρεται στην περιορισμένη ευελιξία του, σύμφωνα με την οποία μπορεί να κινείται κατά μήκος των αξόνων X και Y, αλλά είναι άκαμπτο στον άξονα Z. Αυτό σημαίνει ότι ένας βραχίονας ρομπότ SCARA μπορεί να κινηθεί αριστερά, δεξιά, μπρος και πίσω. Η ακαμψία του στον άξονα Z σημαίνει ότι μπορεί να κινηθεί και κατακόρυφα αλλά σε σταθερό άξονα. Λόγω του μικρού φακέλου εργασίας και του μικρού μεγέθους τους, τα ρομπότ SCARA μπορούν να είναι αρκετά γρήγορα.
Είναι αυτές οι διατάξεις σχεδιασμού που κάνουν Ρομπότ SCARA κατάλληλο για τη βιομηχανική συναρμολόγηση μικρών εξαρτημάτων. Στην κατασκευή πλακετών κυκλωμάτων, για παράδειγμα, ένα ρομπότ SCARA μπορεί να προγραμματιστεί να παίρνει μικροεξαρτήματα από έναν δίσκο και να τα εισάγει στην πλακέτα. Εκτός από τη συναρμολόγηση, μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε επαναλαμβανόμενες εργασίες που απαιτούν τη μεταφορά αντικειμένων μεταξύ δύο παράλληλων επιπέδων.
Πλεονεκτήματα:
- Συμπαγής φάκελος εργασίας
- Λειτουργούν γρήγορα
- Έχουν υψηλή ακρίβεια και επαναληψιμότητα
Μειονεκτήματα:
- Συνήθως έχουν χαμηλή χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου
- Η περιορισμένη ευελιξία οδηγεί σε περιορισμένες δυνατότητες εφαρμογής
Προτεινόμενες εφαρμογές
- Συναρμολόγηση εξαρτημάτων προϊόντος
- Έλεγχος προϊόντος
- Διαλέξτε και τοποθετήστε
Delta Robots
Ένα ρομπότ δέλτα αποτελείται από 3 παράλληλους ρομποτικούς βραχίονες που είναι τοποθετημένοι σε μια σταθερή βάση. Οι ρομποτικοί βραχίονες έχουν πρισματικές και περιστροφικές αρθρώσεις και τροφοδοτούνται από 3 κινητήρες που είναι τοποθετημένοι μέσα στη βάση. Αυτός ο σχεδιασμός δίνει στους βραχίονες ενός ρομπότ δέλτα πρόσθετη σταθερότητα, αλλά τους επιτρέπει μόνο να είναι ευέλικτοι στον άξονα Χ και Υ. Ωστόσο, με τους κινητήρες να είναι εγκατεστημένοι στη βάση σε αντίθεση με τους βραχίονες, οι βραχίονες είναι ελαφροί και επομένως τα ρομπότ δέλτα είναι πολύ γρήγορα.
Ο σχεδιασμός του ρομπότ δέλτα απαιτεί να τοποθετούνται από πάνω έτσι ώστε οι βραχίονες του ρομπότ να κρέμονται προς τα κάτω. Αυτό τους καθιστά καλό υποψήφιο για ενσωματωμένες βιομηχανικές λειτουργίες όπως η ταξινόμηση προϊόντων σε μεταφορική ταινία. Μπορούν επίσης να προσαρμοστούν καινοτόμα με πρόσθετα όπως αισθητήρες ή οπτικά συστήματα για να βελτιώσουν την ακρίβεια και τη συνολική τους απόδοση.
Πλεονεκτήματα:
- Λειτουργία υψηλής ταχύτητας
- Συμπαγής φάκελος εργασίας
- Υψηλή ακρίβεια
Μειονεκτήματα:
- Έχουν περιορισμένη εμβέλεια
- Περιορισμένη ευελιξία
- Μπορούν να χειριστούν μόνο μικρά ωφέλιμα φορτία
Καρτεσιανά ρομπότ
Πηγή: processsolutions.com
Τα καρτεσιανά ρομπότ καταλαμβάνουν έναν κυβικό φάκελο εργασίας. Συναρμολογούνται επί τόπου και μπορούν να προσαρμοστούν ώστε να ταιριάζουν σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Αποτελούνται από 3 ή περισσότερους γραμμικούς ενεργοποιητές που είναι τοποθετημένοι κάθετα μεταξύ τους. Για το λόγο αυτό, ένα καρτεσιανό ρομπότ μπορεί να κινηθεί μόνο κατά μήκος ενός άξονα κάθε φορά.
Είναι δυνατό να τοποθετήσετε ένα καρτεσιανό ρομπότ κάθετα, οριζόντια ή από πάνω. Ωστόσο, όταν είναι τοποθετημένο πάνω από το κεφάλι, αναφέρεται ως ρομπότ σκελετών, αν και οι λειτουργίες του παραμένουν σε μεγάλο βαθμό οι ίδιες. Επίσης, κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης εγκατάστασης ρυθμίζονται οι λεπτομέρειες προσαρμογής, όπως το μήκος των περιστροφών και οι ταχύτητες λειτουργίας.
Σε αντίθεση με τα αρθρωτά ρομπότ, τα καρτεσιανά ρομπότ μπορούν να επιτύχουν μόνο περιορισμένους ελιγμούς. Δεν μπορούν, για παράδειγμα, να πιάσουν εξαρτήματα και να τα γυρίσουν. Ο προγραμματισμός τους μπορεί να είναι εξίσου περίπλοκος, αλλά θα μπορούσατε να εξερευνήσετε μοντέλα που έρχονται προπρογραμματισμένα ή ξεχωριστά εργαλεία προγραμματισμού.
Πλεονεκτήματα:
- Πολλαπλές δυνατότητες εγκατάστασης
- Υψηλή ακρίβεια
- Μπορούν να προσαρμοστούν για να ταιριάζουν με συγκεκριμένες εργασίες
Μειονεκτήματα:
- Η εγκατάσταση και ο προγραμματισμός μπορεί να είναι περίπλοκοι
- Μόνο ένας άξονας μπορεί να κινηθεί κάθε φορά
- Η πολυπλοκότητα μπορεί να το καταστήσει απρόσιτο για επιχειρήσεις μικρής κλίμακας
Προτεινόμενες εφαρμογές
- 3D εκτύπωση
- Επιλέξτε και τοποθετήστε εργασίες
- Έλεγχος προϊόντος
Polar Robots
Πηγή: prezi.com
Ένα πολικό ρομπότ αποτελείται από 4 κύρια μέρη. μια περιστροφική βάση, έναν ανυψωτικό άξονα, έναν βραχίονα που μπορεί να διαστέλλεται και να συστέλλεται σαν τηλεσκόπιο και μια μπούμα ανάκλησης. Χρησιμοποιείται για απλές εργασίες καθώς δεν μπορεί να επεκταθεί μόνο στην περιοχή γύρω από τη βάση του ρομπότ. Μπορεί να κινηθεί κατά μήκος των αξόνων XYZ, αλλά τα σημεία στα οποία μπορεί να φτάσει ο βραχίονας του ρομπότ καθορίζονται από το πόσο μακριά μπορεί να τεντωθεί από τη βάση του ρομπότ.
Η γωνία εργασίας ενός πολικού ρομπότ είναι σφαιρική. Μπορεί να εγκατασταθεί είτε στο δάπεδο του εργοστασίου είτε σε επιτραπέζιο, ανάλογα με το μέγεθός του και την εργασία που εκτελεί. Λόγω της δομής του βραχίονα και των κινήσεων ανάσυρσής του, ένα πολικό ρομπότ τα πάει καλύτερα σε λειτουργίες που δεν απαιτούν πολλή κίνηση ή υψηλή επαναληψιμότητα.
Πλεονεκτήματα:
- Ο βραχίονας ενός πολικού ρομπότ μπορεί να ελίσσεται πάνω και κάτω από αντικείμενα
- Μπορούν να καλύψουν ένα σημαντικό φάκελο εργασίας
Μειονεκτήματα:
- Χαμηλή ακρίβεια και επαναληψιμότητα
- Είναι σχετικά αργοί
- Το πεδίο εφαρμογής τους είναι περιορισμένο
Προτεινόμενες εφαρμογές
- Σημειακή συγκόλληση
- Γεώτρηση
- Χύτευση
Χύτευση με έγχυση
Κυλινδρικά ρομπότ
Πηγή: pishrobot.com
Η δομή ενός κυλινδρικού ρομπότ αποτελείται από έναν περιστρεφόμενο άξονα τοποθετημένο σε μια βάση χρησιμοποιώντας έναν περιστροφικό σύνδεσμο. Ο περιστρεφόμενος άξονας συνδέεται περαιτέρω κάθετα με έναν βραχίονα ρομπότ που μπορεί να επεκτείνεται, να συστέλλεται και να κινείται κάθετα κατά μήκος του περιστρεφόμενου άξονα.
Αυτός ο συμπαγής σχεδιασμός κάνει τα κυλινδρικά ρομπότ μια καλή επιλογή για εργοστάσια μικρής κλίμακας που δεν έχουν πολύ χώρο στο δάπεδο του εργοστασίου. Καλύπτουν επίσης έναν μεγάλο κυλινδρικό φάκελο εργασίας χάρη στον περιστρεφόμενο άξονα που με τη σειρά του κινεί τον βραχίονα του ρομπότ κατά μήκος ενός επιπέδου 360°. Τούτου λεχθέντος, οι κινήσεις ενός κυλινδρικού ρομπότ είναι περιορισμένες καθώς ο βραχίονάς του έχει μικρή ευελιξία. Στη συνέχεια, υπάρχουν μόνο λίγες βιομηχανικές διεργασίες στις οποίες μπορεί να εφαρμοστεί.
Πλεονεκτήματα:
- Μπορούν να καλύψουν ένα φάκελο εργασίας 360°
- Τα μεγαλύτερα σχέδια μπορούν να χειριστούν μεγάλα ωφέλιμα φορτία
- Η συμπαγής δομή τους καταλαμβάνει λίγο χώρο
Μειονεκτήματα:
- Περιορισμένη ευελιξία
- Περιορισμένες εφαρμογές
- Χαμηλή ακρίβεια και επαναληψιμότητα
Προτεινόμενες εφαρμογές
- Μηχανήματα φόρτωσης και εκφόρτωσης
- Εφαρμογές χυτηρίου
- Χύτευση
Συνεργατικά ρομπότ
Πηγή: Pinterest
Τα ρομπότ, ενώ είναι απείρως ωφέλιμα για η μεταποιητική βιομηχανία μπορεί επίσης να εγκυμονεί διάφορους κινδύνους. Πιο πολύ στις εργασίες εργοστασίων όπου πρέπει να εργάζονται στους ίδιους χώρους με τους ανθρώπινους εργάτες. Οι «τυφλές» κινήσεις τους συχνά οδηγούν σε τραυματισμούς στο προσωπικό και ακόμη και σε συγκρούσεις μεταξύ χωριστών ρομπότ.
Επιπλέον, ο αρχικός σχεδιασμός των βιομηχανικών ρομπότ φαινόταν να οραματίζεται μόνο ρομπότ να λειτουργούν χωρίς τη συνδρομή ανθρώπων. Ως αποτέλεσμα, κατασκευάστηκαν με έντονες αιχμηρές άκρες και συνολικά τα σχέδιά τους δεν ήταν ιδιαίτερα φιλικά προς τον άνθρωπο. Ωστόσο, η έρευνα έχει αποδείξει ότι οι διαδικασίες παραγωγής μπορούν να ωφεληθούν σε μεγάλο βαθμό από την ενσωμάτωση των διαφορετικών δυνατοτήτων τόσο της ανθρώπινης εργασίας όσο και των ικανοτήτων των ρομπότ.
Η έννοια των συνεργατικών ρομπότ επιδιώκει να αντιμετωπίσει αυτά τα διλήμματα. Εξ ορισμού, τα συνεργατικά ρομπότ είναι ρομπότ σχεδιασμένα να είναι πιο φιλικά προς τον άνθρωπο τόσο από άποψη ασφάλειας όσο και από άποψη λειτουργίας. Ως εκ τούτου, τα συνεργατικά ρομπότ δεν ορίζονται απαραίτητα από το πόσους άξονες έχουν, αλλά από το πόσο καλά μπορούν να συνεργαστούν με τους ανθρώπους.
Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός συνεργατικού ρομπότ περιλαμβάνουν:
Στρογγυλεμένες άκρες – οι άκρες τους λειαίνονται με μερικές ακόμη και εγκλωβισμένες σε πλαστικό. Αυτό μειώνει τους τραυματισμούς που θα υφίστατο ένας εργαζόμενος όταν προσκρούσει κατά λάθος στο ρομπότ ενώ εργαζόταν δίπλα του.
Αισθητήρες κίνησης – οι ρομποτικοί βραχίονες των συνεργατικών ρομπότ είναι εξοπλισμένοι με αισθητήρες κίνησης που ανιχνεύουν την παρουσία ενός ανθρώπου ή ενός εμποδίου στο φάκελο εργασίας τους. Οι αισθητήρες μπορούν είτε να ενεργοποιήσουν τον βραχίονα για να επιβραδύνει είτε να σταματήσει ανάλογα με το πόσο μακριά είναι το εμπόδιο.
Λιγότερος θόρυβος – τα υψηλά ντεσιμπέλ θορύβου μπορεί να βλάψουν την ανθρώπινη ακοή. Για να καταστεί δυνατή η ασφαλής συνεργασία του προσωπικού και των ρομπότ, κατασκευάζονται ρομπότ συνεργατικής σχεδίασης για να ελαχιστοποιούν όσο το δυνατόν περισσότερο τον θόρυβο.
Πλεονεκτήματα:
- Είναι πιο ασφαλή από άλλα ρομπότ
- Προσφέρουν στα εργοστάσια περισσότερη αξία αξιοποιώντας τόσο την ανθρώπινη όσο και τη ρομποτική ικανότητα
- Τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού χαμηλού θορύβου βελτιώνουν γενικά το περιβάλλον του δαπέδου του εργοστασίου
- Έχουν συμπαγή δομή
Μειονεκτήματα:
- Μπορεί να είναι ακριβά λόγω των επιπλέον χαρακτηριστικών
Συμπέρασμα
Κάθε τύπος βιομηχανικού ρομπότ παρουσιάζει ένα σύνολο λύσεων για διάφορες εφαρμογές. Όταν έχετε μια πιο ξεκάθαρη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας τους, είναι πολύ πιο εύκολο να προσδιορίσετε ποια από αυτά θα ταίριαζε καλά στις ανάγκες του εργοστασίου σας. Τούτου λεχθέντος, η ποιότητα της παραγωγής εργασίας που θα λάβετε θα είναι τόσο καλή όσο η ποιότητα των ρομπότ στα οποία επενδύετε. Επομένως, για να τα κορυφώσετε όλα, στοχεύστε σε κατασκευαστής βιομηχανικών ρομπότ που χρησιμοποιεί ποιοτικές εισροές και προσφέρει καινοτόμες λύσεις.