EVST toimetus · Viimati uuendatud: 10. juuni 2026
Koostöörobot ehk kobot on kerge tööstusroboti käsi, mis on loodud töötama inimeste kõrval ilma turvapiirdeta. See saavutatakse võimsuse ja jõu piiramise abil: igas liigeses olevad pöördemomendi andurid tuvastavad kokkupuute ja peatavad või tõmbavad käe tagasi enne, kui kokkupõrge põhjustab vigastusi. ISO/TS 15066 määratleb neli koostöörežiimi, mis reguleerivad inimese ja roboti lähedust. Kobotite kandevõime on 2026. aastal tavaliselt 3–30 kg ja ulatus umbes 600–1,800 mm.
Mis on kobot ja mis eristab seda tavalisest robotist
Sõna „koostöörobot” kirjeldab ohutusvõimet, mitte mehaanilise konstruktsiooni järgi robotikategooriat. Kobot on endiselt 6-teljeline liigendkäsi, millel on servomootorid, käigukastid ja iga liigendi juures enkooder. Selle teeb koostöörobotiks lisaandurid ja juhtimine, mis võimaldavad tal ohutult inimesega tööruumi jagada, ning mehaaniline disain, mis on häälestatud vigastuste ohu vähendamiseks: ümarad pinnad, väike liikuv mass, muljumiskohtade puudumine ja piiratud kiirus.
Tavapärane tööstusrobot on ehitatud kiiruse, kandevõime ja korduvuse tagamiseks valvega ruumis. See eeldab, et töötamise ajal ei viibi töötsoonis inimesi. Kobot vahetab tippkiiruse ja kandevõime jagatud ruumis töötamise võime vastu. Tulemuseks on erinev juurutamise ökonoomsus: kobot-rakk jätab sageli vahele tara, valguskardinad ja põrandapinna, mida taraga piiratud tööstusrakk vajab, ning just sealt tuleb suur osa kobot-väärtuspakkumisest väikestele ja keskmise suurusega tootjatele. Kobot-tüüpide ja nende valimise struktureeritud ülevaate saamiseks vaadake meie... Täielik juhend kobotite tüüpide, valiku ja rakenduste kohta, mida käesolev artikkel täiendab aluseks olevate ohutusmehhanismide põhjalikuma ülevaatega.
Rahvusvahelise Robootika Föderatsiooni 2025. aasta maailma robootika aruande kohaselt on koostöörobotid ühikute arvu kasvumäära järgi tööstusrobotite turu kiiremini kasvav segment, kuigi need moodustavad endiselt vaid väikese osa kõigist installatsioonidest. Kasv on koondunud elektroonika montaaži, masinahoolduse ja pakendamise valdkonda, kus detailide kaal on väike ja inimese ja roboti lähedus on operatiivselt kasulik.
Kuidas kobot töötab: ohutusmehaanika
Kobotite määravaks tehnoloogiaks on see, kuidas see kontaktjõudu tajub ja piirab. 2026. aastal domineerivad kolm lähenemisviisi ja enamik tootmiskoboteid ühendab endas rohkem kui ühe.
Liigese pöördemomendi tuvastamine
Igal liigendil on pöördemomendi andur või hindab kontroller liigendi pöördemomenti mootori voolu põhjal. Normaalse liikumise ajal teab kontroller programmeeritud teekonna eeldatavat pöördemomendi profiili programmeeritud kiirusel. Kui mõõdetud pöördemoment kaldub üle läve, tõlgendab kontroller seda ootamatu välise jõuna, kokkupõrkena ja käivitab kaitsva seiskamise. Reaktsiooniaeg kokkupuutest peatumiseni on millisekundite suurusjärgus, mis hoiab kokkupuutejõu vigastuslävest allpool.
Jõu ja võimsuse piiramine (PFL)
Jõu ja võimsuse piiramine on kõige levinum koostöömeetod. Robot on konstrueeritud ja konfigureeritud nii, et isegi halvimal juhul jäävad ülekantud jõud ja rõhk alla ISO/TS 15066 lisas A esitatud biomehaaniliste piiride vastava kehapiirkonna jaoks. See saavutatakse väikese liikuva massi, kiirusepiirangute, ümara geomeetria ja eespool kirjeldatud pöördemomenti tuvastava peatuse kombinatsiooniga. PFL võimaldab kobotil paljudes rakendustes töötada ilma piirdeta ja valguskardinata, sest robot ise on ohutussüsteem.
Kiiruse ja eraldumise jälgimine
Alternatiivne või täiendav meetod kasutab operaatori asukoha jälgimiseks väliseid andureid (ohutusklassiga laserskannerid, 3D-kaamerad või turvamatid). Robot töötab täiskiirusel, kui läheduses kedagi pole, aeglustab inimese lähenedes ja peatub, kui kaitsvat kaugust ületatakse. See võimaldab kiiremal ja raskemal robotil käituda koostöös, ilma et see piiraks selle tootmiskiirust, kui tööruum on vaba.
Praktikas kombineerivad kõige puhtamad juurutused meetodeid: võimsuse ja jõu piiramist baasohutusena ning kiiruse ja eralduse jälgimist läbilaskevõime taastamiseks, kui operaatorit pole kohal. Tööstusharu tähelepanekute kohaselt konveierliinide juurutamisel võib kobot, mis on konfigureeritud ainult halvimal juhul PFL-kiiruseks, kaotada 40–60 protsenti oma potentsiaalsest läbilaskevõimest võrreldes sama käega, millel lubatakse kiiresti töötada, kui tööruum on vaba, mistõttu on hübriidkonfiguratsioonid muutunud suuremahuliste liinide vaikevalikuks.
Neli koostöörežiimi vastavalt standardile ISO/TS 15066
ISO/TS 15066:2016, tehniline spetsifikatsioon, mis täiendab standardit ISO 10218 koostööoperatsioonide jaoks, määratleb neli erinevat koostöömeetodit. Üks rakendus võib kasutada ühte või kombineerida mitut. Rakenduse vajaliku režiimi mõistmine on esimene samm ohutu kobot-raku määratlemisel.
| Koostöörežiim | Kuidas see töötab? | Inimese ja roboti interaktsioon | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|---|
| Ohutushinnanguga jälgitav peatus | Robot peatub, kui inimene siseneb jagatud ruumi; jätkab tööd, kui ta lahkub | Liikumine puudub, kui inimene viibib koostööalas | Robotiraku käsitsi laadimine/mahalaadimine, aeg-ajalt jagatud ruumis tehtavad tööd |
| Käsitsi juhendamine | Operaator liigutab kätt füüsiliselt käsitsi juhitava seadme abil; robot järgib rakendatud jõudu | Otsene füüsiline juhtimine, operaatori juhitav roboti liikumine | Õpetamisradad, abistatav tõstmine, väikesemahuliste detailide positsioneerimine |
| Kiiruse ja eraldumise jälgimine | Roboti kiiruse skaalad koos operaatori kaugusega, mida mõõdetakse ohutusandurite abil | Kooseksisteerimine dünaamilise kiiruse vähendamisega, täielik peatumine minimaalsel kaugusel | Segatud rakud, kus inimesed ja robotid töötavad vaheldumisi läheduses |
| Võimsuse ja jõu piiramine | Projekteerimise ja juhtimise abil hoitakse kontaktjõudu ja rõhku biomehaanilistest piiridest allpool | Otsene kontakt lubatud; robot peatub ootamatu jõu peale | Jagatud ülesannetega montaaž, masinate hooldamine, pakkimine operaatorite kõrval |
Standardi ISO/TS 15066 kohaselt on lisas A esitatud biomehaanilised piirid jaotatud kehapiirkondade kaupa: näo ja kolju piirangud on palju rangemad kui õlavarre või käe puhul, kuna kokkupuute tagajärjed on raskemad. Õige riskihindamine kaardistab roboti teekonna osad, kus kokkupuude on võimalik, kehapiirkondadega, mida võidakse puudutada, ning seejärel kontrollib see, et jõud ja rõhk jäävad vastava piiri alla. Seetõttu ei ole ühe rakenduse jaoks „ohutu“ kobot automaatselt ohutu teise jaoks: tööriista, detaili või paigutuse muutmisel muutuvad ka kokkupuutestsenaariumid.
Koboti anatoomia: komponendid ja spetsifikatsioonid
Kobotiga töötava roboti spetsifikatsioonileht näeb välja sarnane väikese tööstusrobotiga, millele on lisatud mõned koostööga seotud lisad. Valiku tegemisel kõige olulisemad parameetrid:
- kasulik koormus — tööriista ääriku maksimaalne mass koos haaratsi või tööriistaga. Kobotite kasulik koormus 2026. aastal jaguneb suurusjärkudesse 3, 5, 6, 10, 12, 16, 18, 20 ja kuni 30 kg.
- Jõudma — tööpiirkonna raadius, tavaliselt 500 mm kuni 1,800 mm. Ulatus ja kandevõime on tooteperekonna piires omavahel tasakaalus.
- Korratavus — kui täpselt õlg õpitud punkti naaseb, tavaliselt ±0.02 mm kuni ±0.1 mm, olenevalt suurusest. Korduvus ei ole täpsus; see mõõdab järjepidevust, mida enamik montaaži- ja hooldustöid vajab.
- Vabadusastmed — kuus on üldiste 3D-ülesannete puhul standardvarustuses; seitsmeteljelised kobotid lisavad ligipääsuvõimalusi segamini ruumides.
- Tööriistaäärik ja sisend/väljund — kinnitusliides ning haaratsite ja andurite elektrilised/pneumaatilised ühendused, mis sageli kulgevad läbi randme.
- Ohutushinnanguga funktsioonid — konfigureeritavad ohutustsoonid, kiirusepiirangud, jõupiirangud ja ohutusnõuetele vastav jälgitav peatus, mis kõik on sertifitseeritud vastavalt standarditele ISO 10218-1 ja IEC 61508/62061.
Koostöövõime peitub enamasti kontrolleris ja ühendusandurites, mitte ühes nähtavas komponendis. Seetõttu võivad kaks identse kandevõime ja ulatusega kätt oluliselt erineda selles, kui ohutult ja kiiresti nad antud koostööülesannet täidavad: erinevus seisneb ohutuskontrolleris, anduri eraldusvõimes ja kokkupõrke tuvastamise häälestuse kvaliteedis.
Kus koboteid rakendatakse
Kobotid teenivad oma koha rakendustes, kus detailide kaal on tagasihoidlik, inimese lähedus on kasulik ja käe ümberpaigutamise paindlikkus on olulisem kui tipptsükli aeg. Kõige levinumad rakenduste perekonnad 2026. aastal:
Masinahooldus
CNC-masinate, survevaluvormipresside ja painutuspresside laadimine ja tühjendamine. Kobot valib tooriku, laadib masina, ootab tsüklit ja tühjendab valmis detaili. Kuna operaator pääseb masinale ligi ka siis, kui kobot on peatatud, jääb rakk paindlikuks. See on paigaldatud oleva baasi poolest suurim kobotite rakendus.
Kokkupanek ja kruvikeeramine
Korduvad kinnitamis-, sisestamis- ja asetamisülesanded, sageli koos inimesega, kes tegeleb otsustusmahukate etappidega. Jõuga juhitavad kobotid sobivad hästi sisestamisülesanneteks (pressimis-, klõpsühendustega ühendused), kus programmeeritud jõuprofiil hoiab ära detailide kahjustumise.
Pakendamine ja pakendamine
Kastide pakkimine ja kergete ainete palletamine liini lõpus. Kobot-palleteerijad tõstavad kaste kuni käe kasuliku koormuseni, moodustades kaubaalusele stabiilsed virnad. Raskemate kastide puhul saab kasulikust koormusest siduv piirang ja töö võtab üle tavapärane palleteerimisrobot.
Kvaliteedikontroll ja laboriautomaatika
Kaamera või anduritega varustatud kobotid teostavad korduvaid kontrollkäike ning laborites käitlevad nad proove, pipette ja hooldavad instrumente. Piireteta paigutus sobib keskkondadesse, kus inimesed ja seadmed jagavad kitsaid pinke.
Keevitamine ja pinnaviimistlus
Kobotkeevitus on kiiresti levinud töökodades, kus lühikesed õmblused ja väikesed mahud ei õigusta piiratud keevituskambrit. Kobotid tegelevad ka lihvimise, poleerimise ja ebatasanduste eemaldamisega jõu juhtimise abil. Raskete detailide püsivaks suuremahuliseks keevitamiseks on piiratud 6-teljeline käsi endiselt õige tööriist, nagu on kirjeldatud meie artiklis. Keevitusroboti juhend rasketööstusele.
Ohtlikud ja äärmuslikud keskkonnad
Plahvatuskindlad kobotid laiendavad koostööd tuleohtliku atmosfääriga keskkondadesse, näiteks keemia-, värvi- ja energiaettevõtetesse. Nende jaoks on vaja sertifitseeritud kaitseklasse, mitte standardseid kobotite korpusi. Vaadake meie spetsiaalset juhendit plahvatuskindlad kobotid ohtlikesse keskkondadesse sertifitseerimise üksikasjade jaoks.
Kobot vs tööstusrobot: millal kumbki võidab
Valik koboti ja tavapärase tööstusroboti vahel on rakenduslik otsus, mitte küsimus, kumb tehnoloogia on arenenum. Allolev maatriks raamib kompromissi.
| Faktor | Koostöörobot | Tavapärane tööstusrobot |
|---|---|---|
| kasulik koormus | Tüüpiline 3–30 kg | 5 kuni 800+ kg |
| Kiirus | Ohutuse tagamiseks piiratud; kiirem tänu eraldusjälgimisele | Kõrge, tsükliaja jaoks optimeeritud |
| Turvakaitse | Pärast riskihindamist on sageli aiata | Aiaga piiratud kamber, valguskardinad, lukustused |
| Põrandapind | Kompaktne, ei vaja kaitset | Suurem, sisaldab turvaperimeetrit |
| Ümberpaigutamine | Kiire; kätt saab ülesannete vahel liigutada | Aeglasem; rakk on poolpüsiv |
| Sobib | Väike kandevõime, suur segasus, inimtegevusega seotud ülesanded | Suur maht, suur kandevõime, pidev tsükkel |
Selle valiku täieliku otsustusraamistiku leiate meie kaasnevast analüüsist, Kobot vs tööstusrobot: kumma peaks teie tehas 2026. aastal valima?Lühidalt: kobot võidab, kui kandevõime on väike, paigutus saab kasu ruumi jagamisest inimestega ja liin muutub sageli; tavapärane robot võidab, kui maht ja kandevõime on suured ning lahtri saab eraldi kasutada.
Kobotiga töötava roboti ohutu juurutamine: riskianalüüs
Levinud eksiarvamus on, et kobot on „karbist võttes turvaline“. Käsi on küll loodud koostööks, kuid hinnata ja sertifitseerida tuleb rakendust tervikuna – käsi koos tööriistaga, detaili, paigutuse ja ülesandega. Standardite ISO 10218-2 ja ISO/TS 15066 kohaselt vastutab integraator (kes võib olla lõppkasutaja) kogu koostöörakenduse riskihindamise eest.
- Tuvastage ohud. Kaardistage roboti teekonnal kõik punktid, kus on võimalik kokkupuude inimesega, lisaks tööriistadega seotud ohud (teravad haaratsid, kuuma otsa efektormehhanismid) ja käsitletav detail.
- Klassifitseerige koostöörežiim. Otsustage, millist neljast ISO/TS 15066 režiimist ülesanne kasutab ja milliste tsükli faaside jaoks.
- Kontrollige biomehaanilisi piire. Võimsuse ja jõuga piiratud töötamise korral tuleb arvutuse või jõu-rõhu katseseadmega mõõtmise teel kinnitada, et iga võimaliku kokkupuute jõud ja rõhk jäävad selle kehapiirkonna jaoks alla A lisas sätestatud piirnormi.
- Konfigureerige ohutusfunktsioonid. Määrake ohutuskontrolleris kiiruse, jõu ja tsooni piirid ning kinnitage need.
- Dokumenteeri ja valideeri. Salvesta hindamine, valideeri teostuslahtri selle suhtes ja hinda uuesti iga kord, kui tööriist, detail või paigutus muutub.
Praktikas, kui EVST rakendusinsenerid tellivad kohapeal koostööroboti, on valideerimise käigus kõige sagedamini leitud, et haarats või terava servaga osa tekitab kontaktrõhu, mis ületab A lisas sätestatud piirväärtuse, isegi kui käsi ise on jõupiiride piires. Probleemi lahendamiseks tuleb tavaliselt haaratsit ümber kujundada, servakaitset paigaldada või kiirust vähendada mõjutatud teelõigul, mitte paigaldada uus robot. See on samm, mida ostjad kõige sagedamini alahindavad, eeldades, et koostöörobot kaotab vajaduse ohutustehnika järele.
EVST koostöörobotite valik
Chengdus peakorterit pidav ja Wenlingis tootmisüksus EVST on seitsme tegutsemisaasta jooksul tarninud automatiseeritud seadmeid enam kui 100 riiki. Ettevõtte koostöörobotite tootesari hõlmab kandevõimega seadmeid alates 3 kg kuni 30 kg, avaldatud mudelite hulka kuuluvad 3 kg / 620 mm käsi, 6 kg / 917 mm käsi, 12 kg / 1,300 mm käsi ja 18 kg / 900 mm käsi. Lisaks tavapärastele QJAR tööstusrobotite, SCARA ja delta tooteperekondadele toodab EVST ka plahvatuskindlat koostöörobotit ohtlikesse keskkondadesse ja toitlustusteenuste kobotite tootesarja.
EVST sertifitseerimisandmete kohaselt on selle koostöörobotite tootmisliinil IATF 16949 autotööstuse kvaliteedisertifikaat ning selle toodetel on CE, SGS ja TUV kolmandate osapoolte sertifikaadid. Plahvatuskindel kobot on ette nähtud kasutamiseks tuleohtlikus atmosfääris, laiendades koostööd keskkondades, kuhu standardsed kobotite korpused ei pääse. Ettevõttel on ka üks leiutise patent (CN ZL 2020 1 1601091.6), neli leiutise patenti, mis on sisulises kontrollis, ja kaks tarkvara autoriõigust, mida toetab enam kui 100 riiki hõlmav insenerivõrgustik kohapealseks kasutuselevõtuks ja riskihindamise toetuseks.
Korduma kippuvad küsimused
Mis on koostöörobot lihtsustatult öeldes?
Koostöörobot on robotkäsi, mis on loodud töötama ohutult inimeste kõrval ilma turvapiirdeta. See kasutab oma liigestes pöördemomendiandureid kontakti tuvastamiseks ja kiireks peatumiseks ning on konstrueeritud väikese massi, piiratud kiiruse ja ümarate pindadega, nii et igasugune kokkupuude jääb alla jõu ja rõhu piirväärtuste, mis võivad põhjustada vigastusi, nagu on määratletud standardis ISO/TS 15066.
Kas kobotid tõesti ei vaja turvapiirdeid?
Tihti, aga mitte automaatselt. Kas tara on vaja, sõltub kogu rakenduse, käe ja selle tööriista, detaili ning ülesande riskianalüüsist. Paljud väikese koormuse ja kiirusega rakendused töötavad pärast hindamist tarata. Kuid terav tööriist, raske või terava servaga detail või suure kiiruse nõue võib sundida lisakaitset või kiiruse ja eralduse jälgimist. Kobot võimaldab tarata paigutust; riskianalüüs kinnitab, kas see on lubatud.
Millist kandevõimet ja ulatust on mul kobotil vaja?
Lisage detaili kaal ja haaratsi kaal kandevõime suurusele ning jätke umbes 20–30 protsenti varu. Väikeste detailide masinhoolduseks on tavaline 5–10 kg kaaluv käsi; kaubaaluste või raskemate esemete käsitsemiseks 16–30 kg. Ulatus peaks katma ülesande kogu töövahemiku, tavaliselt 600–1,300 mm laua- ja masinahooldustööde puhul, pikem kaubaaluste puhul.
Mis vahe on standarditel ISO 10218 ja ISO/TS 15066?
ISO 10218 (1. ja 2. osa) on tööstusrobotite ja nende integreerimise põhiline ohutusstandard. ISO/TS 15066 on tehniline spetsifikatsioon, mis täiendab seda spetsiaalselt koostööl põhineva töö jaoks, lisades selle lisasse A neli koostöörežiimi ning biomehaanilise jõu ja rõhu piirid. Koostöörakendus peab vastama mõlemale. Ostjakeskse jaotuse saamiseks vaadake meie juhendit Kobotite ohutusstandardid EVST toote veebilehel.
Kui kiiresti saab kobot liikuda?
Võimsuse ja jõu piiratud režiimis on koboti kiirus piiratud, nii et halvimal juhul jääb kokkupuude biomehaaniliste piiride piiresse, mis on sageli tavapärase roboti omast tunduvalt madalam. Kiiruse ja eraldusastme jälgimise abil saab sama käsi liikuda oma mehaanilise maksimumi lähedal, kui kaitstud tsoonis ei ole ühtegi operaatorit, ning seejärel aeglustada või peatuda, kui inimene läheneb. Hübriidkonfiguratsioonid taastavad suurema osa kaotatud läbilaskevõimest, säilitades samal ajal koostööohutuse.
Kuhu edasi minna
Konkreetse kobotiga sobitamiseks kasuliku koormuse ja ulatuse nõudega koos hinnapakkumise teekonnaga vaadake EVST tootelehe juhendit. koostööroboti kandevõime valik 3 kg kuni 30 kgEnne aiata lahtri valimist ostjatele vajalike ohutusstandardite kohta vaadake Kobotite ohutusstandardite selgitamine ostjateleLaiema ostu- või ehitusotsuse saamiseks lugege Kobot vs tööstusrobotja tootluse hindamiseks meie kobotite investeeringutasuvuse kalkulaator VKEdele tootmisesHankeküsimuste korral saab EVST müügiosakonnaga ühendust võtta aadressil kontaktide lehel.
Autori kohta: EVST toimetus kirjutab tööstusrobootikast ja intelligentsest tootmisest inseneridele ja tegevjuhtidele, kes hindavad automatiseerimisprojekte. EVST (EVS TECH CO., LTD), mis asutati Chengdus 2018. aastal, on teostanud üle 600 automatiseerimisprojekti ja saatnud tooteid enam kui 100 riiki, omades IATF 16949 autotööstuse standardi sertifikaati ja CE / SGS / TUV kolmanda osapoole sertifikaate QJARi, koostöörobotite, SCARA ja delta tooteperede lõikes.