Allikas: Unsplash
An tööstuslik robotkäsi on palju osi. Igaüks neist täidab teatud funktsiooni, mis täiendab teisi osi. Mobiilsetel liiguvad rehvid ühest kohast teise. Teistel on purilennukid, mis võimaldavad neil liikuda mööda lennukeid pea kohal. Kuid tööstusroboti kõige olulisem osa on robotkäsi.
Kõik olulised ja delikaatsed tööd tehakse robotkäsi: alates keevitusest, tõstmisest ja paigutamisest, sorteerimisest ja paljust muust. Kui robotkäsi saab vigastada, on see roboti jaoks. kuni remondini on väga vähe teha.
Vaatame, kuidas robotkäed mida kasutatakse tootmises, nende ajalugu, olemasolevad tüübid, miks neid eelistatakse, nende kasutamisega seotud ohud ja robotkäte tootjad mis toodavad neid aktiivselt kogu maailmas.
Robotrelvade ajalugu tootmises
Ametlikult on esimene funktsionaalne robotkäsi George Devol, kes koostöös Joseph Engelbergeriga kavandas esimese programmeeritava käe 1954. aastal. Hiljem asutasid nad Unimationi, esimese tööstusrobotite ettevõte maailmas kaks aastat hiljem Ameerikas.
See oli kiire arengu algus, kui inimesed hakkasid robootika vastu huvi tundma. General Motors tegi esimese sammu, kui kasutas 1962. aastal esimest korda Unimate robotkätt oma auto koosteliinil. 1969. aastaks oli töökorras robotkäsi, mida täielikult juhtis arvuti.
Kaklusega liitus rohkem ettevõtteid ja riike ning 1973. aastaks olid maailmas juba erinevad kommertsversioonid. 6-teljeline käsi robotid Jaapanis ja Saksamaal.
Kaasaegses maailmas juhivad tootmist peaaegu täielikult tööstusrobotid ja see arv peaks tulevikus veelgi kasvama.
Parameetrid, mis määravad robotrelvad tootmises
Tootmises kasutatavad robotrelvad on määratletud umbes kaheksa parameetriga, mis hõlmavad järgmist.
Telgede arv: teljed on osad, mis vastutavad robotkäe paindliku liikumise eest. Enamikul robotkätel on teljed vahemikus 2 ja rohkem. Mida rohkem telgi, seda rohkem funktsioone.
Tööümbris: see on ruumipiirkond, mille robot hõivab ja võib täielikult hõlmata.
Tööruum: tööruum on ruum, millega robotkäsi täielikult suhtleb ilma ühegi teise objektiga kokku puutumata.
Kasulik koormus: kasulik koormus viitab koorma maksimaalsele kaalule, mida a suur roboti käsi saab tõsta ilma lagunemata.
Korratavus: see on robotkäe võime teha samu ülesandeid ikka ja jälle ilma kiirust või täpsust kahjustamata.
Liikumise juhtimine: need on liikumised, mis on seadistatud töötama tööruumis määratletud piirkonnas. Liikumisjuhtimist saab reguleerida olenevalt ülesandest.
Vastavus: see on kogukauguse või nurga mõõt, mille roboti liigend katab, kui sellele mõjub jõud.
Ajam: see viitab mootori võimsusele, et luua robotkäes liigutusi. Tavaliselt on see seadistatud keerukal viisil, kasutades hammasrattaid, et luua harmooniline süsteem, kus üks liigutus käivitab järgmise.
Robotrelvade tüübid
Laias laastus on umbes nelja tüüpi robotkäsi, mida kasutatakse laialdaselt tööstusharudes, mis kasutavad roboteid tootmises. Need hõlmavad järgmist.
Pukk-robotkäsi
Allikas: Pinterest
Selle robotkäe teljed langevad kokku Descartes'i koordinaatoriga ning neid kasutatakse korjamis- ja asetamisrobotina, hermeetiku pealekandmisrobotina, masina käsitsemise ja MIG keevitusrobot. Pukk-robotkäel on tavaliselt kolm prismalist liigendit.
Silindriline robotvars
Seda tüüpi robotkäte teljed moodustavad silindrilise koordinaatsüsteemi. Enamasti kasutatakse silindrilist robotkätt robotite kokkupanek ülesanded, nagu tööpinkide käsitsemine, keevitamine ja survevalumasinate kasutamine.
Liigendiga robotvars
Liigendiga robotkäel on minimaalselt 3 pöörlevat liigendit. Seda kasutatakse peamiselt kinnitusmasinate koostetehastes. Seda kasutatakse ka kui kaarkeevitusrobot, pihustusvärvimiseks ja survevalamiseks.
Sfäärilised robotrelvad
Mitte segi ajada silindriliste robotkätega, sfäärilised robotkäed on tüüp, millel on polaarkoordinaatide süsteemi moodustavad teljed. Seda kasutatakse punktkeevitusrobotitena, materjali käitlemise robotid, masinate käsitsemisrobotid, survevalu, kinnitusmasinates ja gaaskeevitus.
Robotrelvade peamised kasutusalad tootmises
Allikas: Pinterest
Robotkäed täidavad tootmises mitmesuguseid funktsioone, mis hõlmavad järgmist.
Robotiline nägemine
Robotinägemine viitab teadlikkusele, mis tööstusrobotil on töötamise ajal. See peab suutma välja valida, mida ta peab välja valima, ja vältima teiste läheduses asuvate objektide kokkupõrget. Robotnägemine on tehnoloogia, mis teeb selle kõik võimalikuks, kasutades väga keerukaid andureid, mis suudavad hinnata liikuvate objektide kaugust ja kiirust, et kalibreerida robotkäe liigutusi asjakohaselt.
Robotnägemise puudumisel pole robotkäsi midagi muud kui jäik masinatükk, mis liigub etteantud rada pidi.
Automatiseeritud keevitusprotsessid
Punkt- ja kaarkeevitus on autode ja kosmosetööstuse kõige olulisemad protsessid. Nii hoitakse autosid ja muid liikuvaid masinaid paigal. Robotkeevitussüsteemid Ainuüksi robotkäed on rohkem kui 50% kõigist rollidest, mille jaoks tootmissektoris on ette nähtud. Tööga kaasneb palju kuumust, mis ei pruugi olla inimtöötajatele ohutu, mistõttu eelistatakse selles rollis robotkäsi.
Kokkupanek
Montaažitööstused, nagu kosmosetööstus, autotööstus ja elektroonika, hõlmavad palju asjade kokkupanemist. Enamasti on kõnealused osad tavaliselt liiga rasked ja kui toetub inimtööle, juhtub kindlasti vigu.
Koosteliini robotid on loodud taluma raskust, ühendades samal ajal asju väga väikese veamarginaaliga. Robotkoostesüsteemid nõuavad kiirust ja täpsust, eriti kui need on seotud inimeste heaoluga, nagu autod ja meditsiiniseadmed.
Automaatne värvimisrobot
Inimkäed ei suuda toota siledaid ja ühtlaseid tekstuure, mida robotkäe abil saab maalimise puhul saavutada. Näiteks autol olev värvikiht teeb enamat kui lisab esteetilise välimuse; Samuti kaitseb see autot päikese ja muude elementide eest, mis võivad põhjustada mehaaniliste osade roostetamist. Seetõttu peab värvimistöö läbi saama ja just seal a värvimisrobot mängib.
Masinahooldus ja osade teisaldamine
Kui arvestada aega, kulub inimestel enne kogu selle koosteliinile laadimist töötlemiseks tooraine mahalaadimine, selleks ajaks, kui lõpptoode teisest otsast välja tuleb, on palju aega raisatud. A masinhooldusrobot saab kogu protsessiga palju kiiremini ja täpsemini hakkama. Tootmisprotsessi tõrgeteta kulgemiseks peab kõik olema õigel ajal õiges kohas.
Materjalikäitlus
Vali ja aseta automaatika on osa tootmisest. Kasutatavad materjalid võivad olla rasked, kujutades inimestele füüsilist ohtu. Töö korduv iseloom ja ülesande täitmiseks vajalik kiirus muudavad tööstusrobotid selle töö jaoks ideaalseks. Pole harvad juhud, kui robotkäed liigutavad tehases kergesti üle tonni kaaluvaid koormaid. See on midagi, mis nõuab palju inimesi.
Miks eelistatakse tootmises robotrelvi?
Robotkäte kasutamine on aastate jooksul kasvanud ja see pole õnnetus. Kuigi see paneb paljud inimesed töölt minema, kaalub kasu, mida tootjad oma tehaste automatiseerimisest koguvad, üles kõik võimalikud tagajärjed kohtuasjade ja muu näol.
Järgnevalt on välja toodud peamised põhjused, miks robotkäsivarsi tootmises eelistatakse.
ohutus
Allikas: Pinterest
Tänu inimtööjõu vähenemisele ja robotnägemisega tööstusrobotite olemasolule juhtub tootmispiirkonnas vähem õnnetusi. Juhtumeid, kus ettevõtteid kaevatakse kohtusse ja nad on sunnitud vigastatud töötajale maksma suuri summasid sularaha, on toimunud alates päevast, mil tööstusrevolutsioonist sai kaasaegse maailma liikumapanev jõud.
Arvatakse, et koostetehaste ohutus paraneb veelgi, kuna tulevikus tulevad mängu täiustatud robotkäed.
Kiirus
Toodete nõudlust on raske rahuldada. Tarbimismäärad üle maailma ületavad pakkumist ja see on sundinud paljusid tootjaid kaaluma uusi viise asjade kiirendamiseks ilma kvaliteeti kahjustamata. A kiire roboti käsi on selle probleemi jaoks parim lahendus. Nende võime palju kiiremini toime tulla ülesannetega, milleks nad on loodud, teeb neist nii väärtusliku tööjõu täienduse.
See on üks paljudest omadustest, millega inimesed ei suuda võistelda.
järjepidevus
Allikas: Pinterest
Kvaliteedikontroll on tootmise oluline osa. Tooraine võib päevade lõikes varieeruda, kuid hea tootja peaks suutma kõikumisi tasandada ja toota asju, mis kvaliteediskaalal püsivalt kõrgeid punkte saavutavad. Robotrelvadel pole probleeme korduvate asjade tegemisega ja see on peamine põhjus, miks nad suudavad järjepidevalt töötada ilma lõpptoodete kvaliteedis märgatavate muutusteta.
Täpsus
Kui tootmises osalevad robotid, on vigu vähe või üldse mitte. Robotkäed on eelprogrammeeritud täitma sama ülesannet ikka ja jälle, kasutades samu protseduure ja järgides samu samme. Selline täpsus ja fookus on kaalu, pakendi ja kvaliteedi poolest identsete toodete tootmise põhjuseks. Midagi, mida tarbijad väga hindavad.
Suurenenud tootlikkus
Allikas: Pinterest
Kui ühendate ohutuse, kiiruse, järjepidevuse ja täpsuse, suurendate tootlikkust. Robotkäed, erinevalt inimestest, kes vajavad puhkepause ja und, võivad töötada ilma järelvalveta päevi katkestamata. Nad suudavad tundide jooksul teha tööd, mis on mõeldud mitmele inimesele mitme päeva jooksul. See on andnud paljudele tootjatele võimaluse nõudmistega sammu pidada.
Õrnad rollid
Allikas: Pinterest
Kui tegemist on elektroonika või meditsiini- ja farmaatsiatööstus, ei saa tootjad oma maine tõttu endale lubada defektsete toodete valmistamist ja nende toodete jaoks mõeldud inimeste elud on ohus. Õrnaid osi, nagu elektriliste osade andurid või miniatuursed meditsiiniinstrumendid, ei saa inimkäed valmistada. Ainult kõrgelt spetsialiseerunud robotkäed suudavad töö ära teha.
Paindlikkus
Allikas: Pinterest
Suurim kasu, mida tehased robotitest kasutavad, on nende paindlikkus. Olenemata sellest, kui nad on spetsialiseerunud, ei takista miski tootjatel robotit ümber programmeerimast ja teise rolli jaoks ümber kasutamast. See tähendab, et sellega ei kaasne koondamist, robotit saab kasutada tehases kõigis ülesannetes enne, kui see jõuab oma eluea lõppu, ja selleks võib kuluda aastaid ja aastaid.
Nad on koostööaldised
Allikas: robots.com
Piirkondades, mis vajavad endiselt inimtööjõudu, on leitud viise, kuidas inimesed saaksid robotitega koos töötada. Sellesse kategooriasse kuuluvaid tööstusroboteid nimetatakse koostöörobotid, ja on leitud, et need parandavad oluliselt töötajate töömäära. Koostöörobotid on lahendus elanikkonna kasvavale hirmule, et robotid on siin selleks, et neilt töökohad ära võtta. Inimestel on automatiseeritud maailmas endiselt oma roll.
Tootjatel pole valikut
Allikas: Pixabay
Nii nagu poolteist sajandit tagasi ei olnud maailmas muud kui hobustelt autodele üle minna, pole tänapäeval tootjatel muud valikut kui omaks võtta robot-automaatikasüsteemid. Tegelikult on majanduslik enesetapp tootmist mitte automatiseerida, sest te ei suuda oma konkurentsiga sammu pidada.
5 parimat robotrelvade tootjat
Võidujooks tööstusrobootikasektori domineerimise pärast on ainult kuumenenud. See pole mitte ainult suurendanud nende tootmist, vaid ka nende robotkäte võimekust laiendatakse iga päev. Mõned neist robotkäte tootjad selle kasvu keskmes on järgmised.
EVS
EVS on Hiinas asuv tööstusrobotite tootja, kes on spetsialiseerunud väga erinevate tööstusrobotite loomisele, mida kasutatakse üle maailma erinevates sektorites. Nende tööstuslikud robotkäed suudavad taluda 3 kg kasulikku koormust kuni 800 kg. 6 teljega robotid nagu SCARA, delta, plahvatuskindlad robotid ja hulk muud tüüpi.
Nende tüüpilisi robotkäsi kasutatakse a kaubaaluste tõstmise robotkäsi, keevitamiseks, stantsimiseks, lõikamiseks, kaubaalustele panemiseks, korjamiseks ja paigutamiseks, masinahoolduseks ja käsitsemiseks.
FANUC korporatsioon
Allikas: fanuc.co.jp
FANUC on maailma robootikahiiglaste seas. Ettevõte on automaatikalahendusi loonud alates 1956. aastast Jaapanis ja oli esimeste robotitootjate seas, kes SERVO mehhanismi edukalt disainis. Osa nende koosteliinist sisaldab SCARA robot, delta-, aadel- ja koostöörobotid. FANUCi robotid on tootmissektoris kõrgelt hinnatud ja on enim tuntud oma kollase välispinna poolest.
Joonis fig
Allikas: global.abb
Selle kinnitamise ajal on ABB töötlevas tööstuses lõpetanud üle 400,000 XNUMX robotipaigaldise üle maailma. Ettevõttel on üks ulatuslikumaid robotite katalooge, lisaks spetsiaalne osakond, mis tegeleb kohandamisega. Brändina on ABB tegutsenud juba üle sajandi ja tänu sellele on nad suutnud oma tootmist kitsendada, et kaasata mõned kõige arenenumad tehase robotkäed, mida te kunagi kohanud olete.
EPSONi robotid
Allikas: epson.com
EPSONi seostatakse tavaliselt elektroonikaga ja see on kogu maailmas kuulus eelkõige oma printerite poolest. Kuid bränd tegeleb ka kõrgelt arenenud tööstusrobotitega ja on seda juba mõnda aega teinud. EPSONi robootikaharu loodi tänu sellele, et Seiko vajas oma kellatehaste jaoks roboteid, ja selle asemel, et seda allhankida, otsustas Seiko investeerida ettevõttesiseselt ja sündis EPSONi robootika.
EPSONi odavad SCARA robotid on valdkonna parimate seas. Samuti valmistavad nad liigend- ja ristlõikega roboteid.
KUKA
Allikas: kuka.com
KUKA, mille peakontor asub Augsburgis, on üks Euroopa suurimaid tootjaid, mille käive ulatub üle 3.2 miljardi euro. Ettevõtte paljudes filiaalides, mis asuvad planeedi eri piirkondades, töötab üle 14,000 XNUMX inimese. KUKA robotid on ühed palju kasutatud robootika autotööstuses, Saksamaa suurim tööstus.
Tööstusrobotite ohud: kuidas inimesi kaitsta
Nii palju kui õnnetused on tänu täiustatud robotite kasutamisele tootmises drastiliselt vähenenud, on oht endiselt olemas. Robotid ei ole inimesed ja nende täieliku autonoomseks tunnistamiseni on veel pikk tee käia.
Heade töötingimuste edasiseks parandamiseks on järgmised viisid, kuidas tööstusliku robotiga seotud ohte minimeerida.
Kasutage iseõppivaid roboteid
Iseõppivad robotid on tüüp, kes jätkab enda täiustamist, selle asemel, et jääda kinni neid käivitavast eelprogrammeeritud koodist. Nad on võimelised jälgima keskkonda ning kohanema orgaaniliselt uue töö ja olukordadega. Selline nende ümbruse jälgimine muudab nad teiste robotite ja inimeste läheduses turvalisemaks, kuna nad seadsid ohutuse esikohale.
Seda tüüpi robotite arendamine on praegu kallis, kuid aja jooksul saavad need olla tootmissektoris standardsed töövõimalused.
Regulaarsed ülevaatused
Robotkäte ja muude osade regulaarne ülevaatus on hädavajalik, sest ainult nii saab varakult tuvastada kahjustusi, mis võivad põhjustada kahjustusi ja õnnetusi. Tööstusrobotid ei oma veel enesediagnostikat. Seetõttu sõltuvad nad inimestest hoolduses; vastasel juhul jätkaksid nad tööd kuni lagunemiseni. Vigane robotkäsi ei ohusta mitte ainult tööd, vaid seab kõik selle läheduses töötavad inimesed füüsilise vigastuse ohtu.
Tarkvara värskendamine
Remonditööde kontrollimine ja kahjustatud osade asendamine tuleks alustada tarkvarauuendustega. Kui inimesed räägivad robotite edenemisest, räägivad nad rohkem tarkvarauuendustest. Kui täiustate robotit käivitavat programmi, parandate ka kõike muud. Ladusalt töötava programmiga kaasneb väiksem korruptsiooni- või rikkeoht, mis võib muuta roboti petturlikuks ja teistele inimestele haiget teha.
Ohutusõpetus
Inimeste ja robotite koostöö ei ole raske, kuid ohutusalane haridus on oluline. Töötajad peavad olema korralikult koolitatud, et nende enda ohutust töö käigus ei kahjustataks. Erinevalt robotitest inimesed väsivad ja see võib mõjutada nende keskendumisvõimet. Seetõttu on paljudes tehastes seintele riputatud väga ranged juhised, mis tuletavad inimestele pidevalt meelde, et nad peavad olema alati valvel.
Tööjaamade projekteerimine robotitele
Kõige tõhusam viis ohutuse tagamiseks on projekteerida robotitele spetsiaalsed tööjaamad, mis on eraldi inimestest eemal. See mitte ainult ei katkesta kontakti kahe poole vahel, vaid annab robotile töö tegemiseks vajaliku ruumi, ilma et peaks vältima kokkupõrkeid.
Vältige volitamata juurdepääsu
Tööstusrobotid on keerukad masinad, millel on palju liikuvaid osi ja kallis tehnoloogia. Sel põhjusel peaksid neid käsitsema ainult kvalifitseeritud tehnikud. Kui lubate peaaegu kõigil hakata robotite kallal nokitsema, võib see nende toimimisviisi ümber seadistada ja see pole töökeskkonna jaoks ohutu. Inimesi, kes ei ole otseselt seotud robotite paigaldamise ja hooldusega, ei tohiks kunagi nende lähedusse lasta.
Tekkivad probleemid robotrelvade kasutamisel tootmises
Tootmise automatiseerimisel on oma väljakutsed, mis on aeglustanud robotite täielikku integreerimist töökohale. Mõned väljakutsed hõlmavad järgmist.
Kulud
Allikas: epson.com
Mitu korda on mainitud, et automatiseerimine aitab vähendada tootmiskulusid, kuid see on pikaajaline hinnang. Tootmise automatiseerimise algkulud võivad viia ettevõtte pankrotti juba enne tegevuse algust. Tööstusrobotid ei ole odavad, ühe müüdava keevitusroboti hind on umbes 40,000 XNUMX dollarit ehk enne nende hoolduskulude lisamist. See on enamiku ettevõtete jaoks liiga kõrge.
Oskuste lüngad
Allikas: Pixabay
Robootikaekspertide puudumine selles valdkonnas mõjutab automatiseeritud tootmist negatiivselt. Vaatamata sellele, et robotite kasutamine tehastes on vana, ei ole tehnikute ja programmeerijate puudust kunagi piisavalt käsitletud ning kuna üha enam tehaseid on robotite poole pöördumas, jäävad nad lõpuks ummikusse, kus on väga vähe inimesi, kes on piisavalt kvalifitseeritud masinate käsitsemiseks ja hooldamiseks. See võib viia selleni, et mõned tehased peatavad ajutiselt tootmise.
Nende seadistamine võtab aega
Allikas: Pixabay
Üks asi on robotite tööasendisse viimine; Nende optimaalsele tasemele viimine on teine mägi. Erinevalt teistest masinatest tuleb tööstusrobotid kalibreerida ja kohandada vastavalt ülesandele, mille jaoks need on mõeldud. See võib võtta kuid kohandamist ja muudatusi, rääkimata sellest tööstusrobootika koolitus vaja, et töötajad saaksid sellega suhelda. See võib pikas perspektiivis lõppeda suure kaotusega.
Sabotaaž
Väga sagedased on juhtumid, kus rahulolematud töötajad ühendavad robotid poolel teel lahti. Kuna suurema osa tööst võtavad üle robotid, tunnevad inimesed, et kaotavad oma ainsad elatusallikad. See oli viinud selleni, et paljud ettevõtted kaotasid tahtliku sabotaaži põhjustatud remonditööde tõttu palju raha.
Järeldus
Arvatakse, et robotkäte kasutamine tootmises kasvab kogu maailmas jätkuvalt. Silmapiiril on hõbedane vooder, et kui robotitootjad selle tööstusega liituvad, langevad nende robotite hind piisavalt, et isegi väikseimad tehased saaksid neid endale lubada. Kunagi tulevikus on odava robotkäe leidmine Internetis või isegi avalikul turul lihtsam.
Kui olete robotkäte ettevõtte asutamine midagi, mida olete alati uurinud, aitab teid tööstusrobotiekspertidega vestlemine. Julgelt Võta meiega ühendustja me käsitleme kõiki küsimusi, mis teil tööstusrobotite kohta tekkida võivad.
Samuti loe:
Maalikabiin | Robotpihustamine | Autoosade värvimine
Värvimisroboti hind|maalimisroboti käsivars|pihustusvärvimisrobot
