Allikas: Pinterest
Tööstuslike ülesannete täitmine on aja jooksul paranenud. Puhtalt käsitsitööd täiustati töötlemata tööriistadega, mida täiustati veelgi masinateks. Siiski toob rohkem innovatsiooni kaasa uusi alternatiive, näiteks roboteid.
Unimate oli esimene robot kasutada edukalt tootmises. Selle leiutas George Devol 50ndate lõpus ja see paigaldati esmakordselt General Motorsi tehasesse. Seda kasutati survevalu jaoks ja see võis liikuda 12 jala raadiuses. Olles tunnistajaks selle kasutamise eelistele, püüdis varsti rohkem ettevõtteid seda omandada.
Sellest ajast peale on eksperdid jätkanud erinevate robotite loomist ja uurinud uusi viise, kuidas neid tootmises rakendada. Tänapäeval on palju keerukaid tarnijaid, näiteks EVS-l on võimalus pakkuda uuenduslikke ja täiustatud teenuseid. Müüa tööstuslikud robotkäed.
Allpool on ülevaade erinevatest robotitüüpidest ja nende omadustest.
Sisukord
SCARA robotid
SCARA robotid, mis põhinevad robotite liikumistelgedel, on võrreldes nendega kaasaegsemad vali ja aseta tööstusrobotid. Mõlemad võivad täita sama funktsiooni, kuid SCARA robotid tõmbavad üksteisest hõlpsalt välja.
SCARA robot koosneb alusest, mis on paralleelteljelise paigutusega ühendatud roboti käega. Pöördliigendid tagavad vastavuse XY tasapinnale. Teisisõnu, SCARA roboti käsi saab liikuda nii vasakult paremale kui ka edasi-tagasi. Kuid see on Z-teljel jäik, nii et see saab pöörata ainult teeta-teljel.
Disain pakub 4 vabadusastet. Lisaks saab käe tagasi voltida või välja sirutada. See on funktsioon, mis on kasulik sõltuvalt sellest, kui pikk on seda kasutatava ülesande jaoks vajalik.
Mis puutub tarkvarasse, SCARA robotid on loodud ülesannete automatiseerimiseks, kuid kontrolleri juhiste järgi. Kontrolleri liidest on lihtne kasutada ja need reageerivad tavaliselt käskudele.
Arvestades, et need tulevad valmislahendusena, on lisaprogrammeerimist vähe kui üldse vaja.
Plusse
- SCARA robotid on väga kiired, arvestades paindlikkust, mida pakuvad kätt paigal hoidvad pöörlevad liigendid
- Kuigi need ei võta oma ülesannete täitmiseks palju ruumi, katab käsi oma töö käigus suure ala. Nad saavad valida ja paigutada märkimisväärse raadiusega
- Need on väga täpsed
- Saab hakkama suure kandevõimega
Miinused
- Need saavad toimida ainult tasasele pinnale asetatuna või selle külge kinnitatud, pakkudes seega piiratud paigutuse paindlikkust
- Nõua spetsiaalset kontrollerit
Industrial rakendused
SCARA roboti valiku ja kukutamise võimalused muudavad selle sobivaks:
- Kaubaalused
- Laadimismasinad
- Montaaži funktsioonid
- Lasergraveerimine sobiva lõpp-efektori abil
- Jootmine
Delta robotid
Allikas: Pinterest
Delta robotid leiutasid Reymond Clavel ja teadlaste meeskond ühes Prantsusmaa kolledžis. Neid tuntakse ka paralleelrobotitena.
Delta roboti konstruktsioon koosneb ülaosast paigaldatud alusest, millel on 3 mootorit, mis käitavad aluse külge ühendatud käsi. Paralleelvartel on nii prisma- kui ka pöördliigendid, mis pole teiste robotite seas levinud. Selle tulemusena saab see liikuda X- ja Y-telgedel, kuigi enamik kasutajaid kohandab oma roboteid lisatelgede lisamiseks. Nii pöörde- kui ka kaldetelge saab teatud ülesannete täitmiseks modifitseerimisega saavutada.
Kuna Delta roboteid kasutatakse sageli konveiersüsteemide valimise ja paigutamise automatiseerimiseks, määrab programmeerimine nende tõhususe. Nad on varustatud ka kaameratega, mis koos spetsiaalse tarkvaraga moodustavad nende nägemissüsteemi. Nägemissüsteemi eesmärk on eristada korjamise ja sorteerimise käigus häid ja halbu tooteid.
Sobivad lõpptöötlejad kinnitatakse tavaliselt käte külge, kuid need nõuavad spetsiaalseid konstruktsiooniskeeme. Igasugune lisaraskus kätele vähendab kiiret robotkäe jõudlust, milleks need on eelistatud. Nende seas on eriti populaarsed iminapad.
Plusse
- Nad on kiireimad ja isegi ületavad SCARA-d väravaposti testis
- Saab töötada suurel tööpinnal
- Täiustatud tarkvara muudab need väga täpseks ja tõhusaks
Miinused
- Saab hakkama ainult väga väikese kandevõimega
- Suure kiirusega korduvad liigutused põhjustavad osade kulumist
- Need on kallid
Industrial rakendused
- Lennusimulaatorid – see hõlmab täiustatud versiooni, mis kasutab 6 täiendavat lineaarset täiturmehhanismi ja teisaldatavat alust
- Farmaatsiatööstus
- Toiduainete pakendamine
- Madala jõuga montaažitööd
Polaarrobotid
Allikas: Pinterest
Polaarroboti struktuur koosneb alusest, mille külge on kinnitatud käsi. Käsi kinnitatakse keerdliigendi abil. Neid tuntakse ka sfääriliste robotitena nendega seotud tööruumi kuju tõttu. Neil on palju ühist Unimatega, mis oli samuti sfääriline.
Polaarroboti kätt saab pikendada, kuigi see on piiratud ainult masina ümber oleva raadiusega. Sellel on kolm telge, mis moodustavad polaarkoordinaatide süsteemi. See tähendab, et robotkäe käeulatuses olevad punktid määratakse kauguse järgi, mida see roboti alusest teatud nurga all sirutada suudab.
Plusse
- Käsi võib ulatuda takistuste alla või üle
- Neil on 360-kraadine leviala
- Nad töötavad suurel tööpinnal
Miinused
- Nad nõuavad palju järelevalvet ja kontrolli
- Halb täpsus
- Arvestades nende liikumist, poleks need ideaalsed korduvate ülesannete jaoks
Industrial rakendused
- Stantsimine
- Keevitamine
- Injektsioonvormimine
- Klaastoodete käitlemine
Silindrilised robotid
Allikas: Pinterest
Silindrilisel robotil on kaks põhiosa, silindrilise aluse külge kinnitatud pöörlev ja lineaarne ajam. Nad vastutavad vertikaalsete ja horisontaalsete liikumiste eest, mida robotkäsi suudab teha. Pöörlev võll hõlbustab roboti tööd silindrilises tööpiirkonnas.
Lisaks on käsivars võimeline pikenema ja asendisse tagasi voltima. Selle voolujooneline disain võimaldab sellel töötada piiratud ruumis, kuhu mahukamad käed ei pruugi mahtuda. Teisest küljest on pöörlemine võimalik ainult piki vertikaaltelge.
Silindrilised robotid on juba kokkupandud, nii et paigaldamisel pole oodata probleeme, välja arvatud juhtudel, kui kohandamist peetakse vajalikuks.
Plusse
- Saab hakkama raskete koormustega
- Laske enda ümber ulatuda 360 kraadi
- Võrreldes tööruumi raadiusega ei võta need palju ruumi
Miinused
- Piiratud pöörlev liikumine
- Madal täpsus
- Need ei ole nii mitmekülgsed kui muud saadaolevad valikud.
Industrial rakendused
- Valu- ja sepistamistööd
- Katte pealekandmine
- Stantsimine
- Laadimis- ja mahalaadimismasinad
- Laboratoorsed ja Biomedi rakendused eelistavad neid käe suuruse ja asendi tõttu.
Descartes'i robotid
Allikas: Pinterest
Descartes'i roboti 3 telge on kõik üksteisega risti. Liikumist hõlbustavad:
- 3 prismalist liigendit, mis töötavad libisevalt piki XYZ-telge.
- Lineaarsed ajamid
- Mootorid toiteallikaks
- Randmekinnitus, kus on vaja pöörata
Tavaliselt on need osadena ja nõuavad kokkupanemist tehase masinaekspertide poolt. Kuigi nende kokkupanek võib olla keeruline, annab see võimaluse kohandamiseks. Tegelikult on see üks põhjusi, mis selle populaarseks teeb. Löökide täpsust, kiirust ja pikkust saab reguleerida sõltuvalt tööstusest või rakendusest.
Descartes'i roboteid nimetatakse ka pukk- või sirgjoonelisteks robotiteks. Nad võtavad oma tööpiirkonna poolest kabiini kuju. Üks märkimisväärne omadus on aga see, et neid saab vajadusel paigaldada erineval viisil. Need kohanduvad nii pea kohal kui ka vertikaalsete ja horisontaalsete asenditega.
Plusse
- Nad võivad vastu võtta suure kandevõime
- Operatsiooniliselt on need üsna mitmekülgsed
- Taskukohane
- Saab programmeerida võrgurežiimis
- Neil on hea täpsusaste
Miinused
- Korraga saab toimuda ainult ühe telje liikumine
- Nad võtavad palju ruumi
- Paigaldusprotsess on üldiselt keeruline
Industrial rakendused
- Käsitsemine plasti vormimise protsesside jaoks
- Tihendamisülesanded
- 3D trükkimine
- Laadimine ja mahalaadimine
Liigendrobotid/ 6-teljelised
Liigendrobotite pöördelised liigesed võimaldavad neil liigutada sarnaselt inimese käe omaga. Need on X-, Y- ja Z-telgede kaudu paindlikud, kuid võivad ka veereda, kalduda ja kalduda.
Põhikonstruktsioon koosneb alusest ja varrest, mis on ühendatud pöördliigendiga. Pöördliidete arvu saab suurendada kuni 10-ni ja need võivad olla kas paralleelsed või ortogonaalsed.
Arvestades 6-teljelisi liikumisvõimalusi, suudavad need robotid täita ülesandeid, mida enamik ei suuda. Käsivars on väga tundlik ja pikeneb üsna kiiresti täispikkuseni. Juhtimise osas vajavad need hästi konfigureeritud tarkvara, et nad töötaksid optimaalsel tasemel. Nende suure liikumisulatuse tõttu võib programmeerimisprotsess olla keeruline. Mõned tootjad pakuvad aga kohandatud eelseadistatud juhtimispakette.
Plusse
- Nad võivad jõuda ja manööverdada piirkondades, kuhu teised robotid ei saa
- Need katavad suure tööraadiuse
- Kiire roboti käsi
- Saate hästi hakkama ainulaadsete kontrolleriülesannetega, nagu värvimine
- Raske kandevõime võib taluda
Miinused
- . kinemaatilised operatsioonid võib olla keeruline
- Need nõuavad spetsiaalset kontrollerit
- Kallis
Industrial rakendused
- Autode kokkupanek
- Toiduainete pakendamine
- Valu- ja sepistamistööd
- Terase lõikamine
- Klaasi käsitsemine
- Metallivalu
Kobarad
Allikas: Pinterest
Koboteid tuntakse ka koostöörobotitena, kuna need on loodud inimestega koostööks. Traditsioonilised robotid esitasid väljakutseid, nagu kokkupõrked töötajatega tehaseruumides. Selliste õnnetuste vältimiseks loodi turvalisema alternatiivina kobotid.
Koboteid on kolm peamist tüüpi:
Käsitsi juhivad kobotid
Need programmeerivad tehnikud käsitsi juhitava seadme abil, et treenida robotkäed soovitud liigutusteks.
Kiirus- ja automaatikakobotid
Põhimõtteliselt on need traditsioonilised tööstusrobotid, millel on nägemissüsteemid. Neil on hoiatus ja peatusala. Kui töötaja siseneb hoiatustsooni, aeglustab ta automaatselt oma tööd. Kui nad liiguvad peatusalale lähemale, lakkab kobot täielikult töötamast. Need jätkavad tööd, kui mõlemad tsoonid on vabad.
Võim ja perekondlik jõud piiravad Cobotid
Nad on võimelised tegema koostööd inimestega, kuid neil ei ole nägemissüsteeme, skannereid ega turvatõkkeid. Selle asemel on need konstrueeritud ilma katmata mootorite või teravate nurkadeta. Lisaks on neil kokkupõrkemootorid, mis peatavad nad, kui nende ümber on takistusi.
Ohutusvalvega Stop Cobots
Võrreldes teiste robotitega on need kõige vähem inimsõbralikud. Siiski on neil ohutusandurid, mis peatavad ja taastavad töö, kui tuvastavad inimese takistuse.
Roboteid eristavad tegurid
Tööstuslikel robotitel on tavaliselt ühised omadused, näiteks robotkäed. Kuid need erinevad põhimõtteliselt selliste disainiaspektide poolest nagu:
Telg
Allikas: Pinterest
Nagu matemaatilises graafikus, viitavad roboti teljed suundadele, milles roboti käsi saab liikuda. Seal on X-, Y- ja Z-telg. Need tähistavad vastavalt edasi/tagasi, vasakule/paremale ja üles/alla.
Vabaduse aste
Allikas: Pinterest
Roboti vabadusaste kirjeldab 3D-ruumis tehtavate liikumiste ulatust. Lisaks kolmele teljele hõlmab vabadus selliseid aspekte nagu pöörlemine, lengerdus ja samm.
Roboti telgede arv määrab selle vabadusastme.
Tööruum
Allikas: robots.com
Mõelge näiteks sellele, et robotit kasutatakse apelsinide korjamiseks ühest kärust teise. Vahemaad, mida see kahe käru vahel katab, nimetatakse selle tööalaks. Mõned robotid suudavad oma struktuuri põhjal läbida suuremaid vahemaid kui teised. Lisaks annavad sellised tegurid nagu vabadus ja käe pikkus robotile suurema tööulatuse.
Lõpptoimetaja
Allikas: roboticsandautomationnews.com
Disaini poolest on robotkäsi tõesti inimese käe imitatsioon. Nende osavus ja võimekus võivad erineda, kuid nende aluseks olev kontseptsioon on sama.
See tähendab, et lõpp-efektor on põhimõtteliselt "käsi", mis on kinnitatud tehase robotkäe otsa külge. Neid on palju lõppmõjurite tüübid, varieeruvad need olenevalt ülesannetest. Mõned näited hõlmavad haaratsid, keevitustööriistad ja iminapad.
Vuugid
Allikas: Pinterest
Liigendite kasutamine tagab robotkäe püsimise konstruktsiooni küljes, hõlbustades samal ajal ka selle liikumist. Roboti liigese tüüp mängib suurt rolli selle paindlikkuses ja liikumisulatuses. Nende hulka kuuluvad:
Paralleelliigendid – nagu nimigi ütleb, paiknevad need kõrvuti ja on tavaliselt eelistatud lineaarseks liikumiseks.
Prismaatilised liigendid - neid tuntakse ka liuguritena, kuna need tagavad lineaarse libisemise roboti kahe osa vahel.
Revolute liigendid – need on ideaalsed, kui on ette nähtud paindlikkus, näiteks mitmemõõtmeline pöörlemine.
Pöördliigendid – mis tahes pöörlemisaste nõuab ühte või mitut sellist liigendit. Kuigi nende ulatus on revolutsioonilise liigendiga võrreldes piiratum.
Motors
Allikas: Pinterest
Selleks, et robotkäed saaksid liikuda ja käske täita, vajavad nad toiteallikat. Mootorid muudavad elektrienergiat toiteks robotkäed.
Programming
Allikas:visualcomponents.com
See hõlmab tarkvara kasutamist roboti töö juhtimiseks. Toimivusparameetreid, nagu kiirus, korratavus ja käeliigutuste käigu pikkus, saab hallata programmeerimisega.
Igal robotil on oma programmeerimise tüüp ja tase, millest mõned on arenenumad kui teised. Lisaks on mõnel juhul robotid eelprogrammeeritud, teised aga kohandatavad. Samuti on olemas füüsilised kontrolleri liidesed, mida kasutatakse robotitele juhiste andmiseks.
Robotite mõju tootmisele
Allikas: Pinterest
Kahtlemata poleks töötlev tööstus kogu maailmas robotite puudumisel see, mis ta on. Neil on olnud suur mõju:
Tootmismastaabid
Allikas: Pixabay
Robotid on võimaldanud tehastel tootmist laiendada ja siiski hallata lühemaid tootmisaegu. Delta roboti töökiirused võimaldavad töödelda rohkem tooteühikuid.
Tootmiskulud
Allikas: Pixabay
Kuna robotid võtavad endale suure töökoormuse, vähendavad nad palkatavate töötajate arvu. Lisaks muudab nende automatiseeritud mehaaniline olemus nende töö sujuvamaks kui käsitsi meetodid. Piisab, kui öelda, et need vähendavad raiskamist.
Personali ohutus
Allikas: Pixabay
Unimate algusaegadest peale on roboteid kasutatud raskete ja ohtlike ülesannete täitmiseks. Survevalu, keevitamine ja raskete koormate tõstmine riskantsetes ruumides on vaid mõned näited kõrge riskiga tootmisprotsessidest. Robotite kasutamine nagu alumiiniumi robotkeevitus kaitseb töötajaid kaasnevate ohtude eest.
Teisest küljest kujutavad robotid ohtu ka neid ümbritsevatele töötajatele. Näiteks kui nende kiirus on seatud liiga suureks, võivad lõpptöötlejad või hoovad talitlushäireid teha ja koormuse juhuslikult maha lasta.
Inimressursid
Allikas: Pixabay
Üks peamisi vaidlusi robotite ja üldiselt automatiseerimise vastu on hirm, et nad seda teeksid asendada inimtöö. Tõepoolest, mõned inimesed on pärast sellise tehnoloogia tõttu koondamist töö kaotanud. Kuid isegi tehisintellekti puhul on ebatõenäoline, et robotid muutuvad kunagi täielikult sama intuitiivseteks või loomingulisteks kui inimkond.
Kuna robotid võtavad ette ennustatavaid korduvaid ülesandeid, võivad töötajad häiretega kohaneda, võttes endale muid keerukaid ülesandeid. Näiteks loovus ja disain nõuavad alati inimlike emotsioonide ja mõtlemise nüansse.
Järeldus
Kindlasti pole enam tagasiteed manuaalse tootmisviisi juurde, automatiseerimine on siin, et jääda. Kuna rohkem uuendusi olemasolevate robotitüüpide puhul muutub ja täiustatakse, peavad tootjad sammu pidama. Parem masinad toovad ju kaasa tõhusamad tootmisliinid ja kvaliteetsemad tooted.
Kui soovite oma äri automatiseerida, on teil nüüd kõik faktid igat tüüpi robotite ja nende funktsioonide kohta. Tehke kindlasti koostööd hea mainega tööstuse eksperdid et uurida, millised tootevalikud on turul saadaval. Mis iganes te ka ei teeks, teete teadliku valiku.