Nyt on mahdollista löytää teollisuusrobotti lähes mihin tahansa valmistusprosessiin, johon osallistut. Temppu on kuitenkin siinä, että ymmärtää, minkä tyyppinen robotti sopisi parhaiten erilaisiin tehtäviin. Valitettavasti useimmat valmistajat kamppailevat tämän kanssa, koska robotiikan käsite voi olla melko monimutkainen.
Pähkinänkuoressa, teollisuusroboteissa ne erotetaan tekijöistä, kuten joustavuus, ulottuvuus ja hyötykuorma. Kun teet valintasi, nämä ovat todennäköisesti suunnittelutekijöitä, joita sinun on punnittava tehdastoimintojasi vastaan. Jotta voit tehdä oikean valinnan tehtaallesi, tässä on luettelo robottityypeistä ja niiden soveltamisesta.
Nivelrobotit
Nivelrobotit ovat erittäin joustavia robotteja, jotka koostuvat useista pyörivistä nivelistä. Nämä liitokset mahdollistavat niiden liikkumisen useissa tasoissa ja siten liitosten lukumäärästä riippuen niissä voi olla jopa kymmenen akselia. 6-akseliset robotit ovat tällä hetkellä yleisimmät nivelrobotit, mutta uudemmat mallit ovat edenneet 7 akseliin. Heidän robottikäsivarrensa saavat voimansa useista niiden sisään asennetuista moottoreista.
Nivelrobottien suuri ketteryys tekee niistä ihanteellisia ehdokkaita monimutkaisiin teollisiin sovelluksiin. He voivat kurkottaa alle, yli tai kallistua ja kääntyä päästäkseen käsiksi prosessointikoneiden esineisiin ja suorittaakseen erilaisia tehtäviä aivan kuten ihmiskäsi. Tätä parantaa entisestään erilaisten tehtävää vastaavien varren päätytyökalujen käyttö.
Lisäksi markkinoilla olevilla laadukkailla nivelroboteilla on hyvin hallitut johdot, tunkeutumissuoja ja tiiviit liitokset. Ne ovat siten päteviä käytettäviksi korkean kosteuden, korkean lämmön ja puhdastilateollisuuden prosesseissa. Joustavuuden ansiosta ne voidaan myös asentaa useilla eri tavoilla riippuen siitä, mikä olisi ihanteellinen tehdastilaan
Plussat:
- Korkea joustavuus
- Pystyy suorittamaan monimutkaisia tehtäviä
- Useita asennustyylejä erilaisiin teollisiin prosesseihin
Miinukset:
- Ne voivat olla hitaampia painonsa ja useiden nivelten vuoksi
- Ne ovat kalliita
Käyttöalueet
Voit hyödyntää nivelrobotin joustavuutta automatisoidaksesi esimerkiksi:
- Konehuolto
- Pakkaustuotteet
- Tuotteen tarkastus
- Tuotteen kokoonpano
SCARA robotit
SCARA-robotti on Selective Compliance -nivelrobottivarsi. Tämä lyhenne viittaa sen rajoitettuun joustavuuteen, jossa se voi liikkua pitkin X- ja Y-akseleita, mutta on jäykkä Z-akselilla. Tämä tarkoittaa, että SCARA-robotin käsivarsi voi liikkua vasemmalle, oikealle, edestakaisin. Sen jäykkyys Z-akselilla tarkoittaa, että se voi liikkua myös pystysuunnassa, mutta kiinteällä akselilla. Pienen työkuoren ja kompaktin kokonsa ansiosta SCARA-robotit voivat olla melko nopeita.
Nämä suunnittelusäännökset ratkaisevat SCARA-robotit soveltuu pienten osien teolliseen kokoonpanoon. Esimerkiksi piirilevyjen valmistuksessa SCARA-robotti voidaan ohjelmoida poimimaan mikroosia alustasta ja asettamaan ne levylle. Kokoonpanon lisäksi niitä voidaan käyttää myös toistuvissa tehtävissä, jotka vaativat esineiden siirtämistä kahden yhdensuuntaisen tason välillä.
Plussat:
- Kompakti työkuori
- Ne toimivat nopeasti
- Niillä on korkea tarkkuus ja toistettavuus
Miinukset:
- Niillä on tyypillisesti alhainen hyötykuorma
- Rajoitettu joustavuus johtaa rajallisiin käyttömahdollisuuksiin
Käyttöalueet
- Tuoteosan kokoonpano
- Tuotteen tarkastus
- Valitse ja aseta
Delta robotit
Delta-robotti koostuu kolmesta rinnakkaisesta robottivarresta, jotka on asennettu kiinteään alustaan. Robottikäsivarsissa on sekä prismaattiset että pyörivät nivelet, ja ne saavat voimansa kolmesta alustan sisään asennetusta moottorista. Tämä muotoilu antaa delta-robotin käsivarsille lisää vakautta, mutta sallii niiden olla joustavia vain X- ja Y-akselilla. Kuitenkin, kun moottorit on asennettu alustaan käsivarsien sijaan, varret ovat kevyitä ja siten deltarobotit ovat erittäin nopeita.
Suunnittelu delta-robotit edellyttää, että ne asennetaan yläpuolelle siten, että robotin kädet riippuvat alaspäin. Tämä tekee niistä hyvän ehdokkaan in-line teollisuustoimintoihin, kuten tuotteiden lajitteluun kuljetinhihnalla. Niitä voidaan myös räätälöidä innovatiivisesti lisäosilla, kuten antureilla tai visuaalisilla järjestelmillä niiden tarkkuuden ja yleisen suorituskyvyn parantamiseksi.
Plussat:
- Nopea toiminta
- Kompakti työkuori
- Hyvä tarkkuus
Miinukset:
- Niiden ulottuvuus on rajoitettu
- Rajoitettu joustavuus
- Ne pystyvät käsittelemään vain pieniä hyötykuormia
Karteesiset robotit
Lähde: processsolutions.com
Karteesiset robotit ottavat kuution muotoisen työkuoren. Ne kootaan paikan päällä ja voidaan räätälöidä tiettyihin sovelluksiin sopiviksi. Ne koostuvat 3 tai useammasta lineaarisesta toimilaitteesta, jotka on sijoitettu kohtisuoraan toisiinsa nähden. Tästä syystä karteesinen robotti voi liikkua vain yhtä akselia pitkin kerrallaan.
On mahdollista asentaa karteesinen robotti pystysuoraan, vaakasuoraan tai pään yläpuolelle. Kuitenkin, kun se on asennettu yläpuolelle, sitä kutsutaan portaalirobotiksi, vaikka sen toiminnot pysyvät pääosin samoina. Tämän asennusvaiheen aikana asetetaan myös räätälöinnin yksityiskohdat, kuten iskujen pituus ja toimintanopeudet.
Toisin kuin nivelrobotit, karteesiset robotit voivat saavuttaa vain rajoitettuja liikkeitä. He eivät esimerkiksi voi tarttua osiin ja kääntää niitä. Niiden ohjelmointi voi olla yhtä monimutkaista, mutta voit tutkia malleja, jotka tulevat esiohjelmoituina tai erilliset ohjelmointityökalut.
Plussat:
- Useita asennusmahdollisuuksia
- Hyvä tarkkuus
- Ne voidaan räätälöidä vastaamaan tiettyjä tehtäviä
Miinukset:
- Asennus ja ohjelmointi voivat olla monimutkaisia
- Vain yksi akseli voi liikkua kerrallaan
- Monimutkaisuus voi tehdä siitä pienten yritysten ulottumattomissa
Käyttöalueet
- 3D tulostus
- Valitse ja aseta tehtävät
- Tuotteen tarkastus
Polaarirobotit
Lähde: prezi.com
Naparobotti koostuu 4 pääosasta; pyörivä alusta, kohotusnivel, varsi, joka voi laajentua ja vetäytyä kuin kaukoputki, ja sisäänvetopuomi. Sitä käytetään yksinkertaisiin tehtäviin, koska se ei voi ulottua vain robotin pohjaa ympäröivälle alueelle. Se voi liikkua XYZ-akseleita pitkin, mutta pisteet, joihin robotin käsi voi päästä, määräytyy sen mukaan, kuinka pitkälle se voi venyä robotin alustasta.
Naparobotin työkulma on pallomainen. Se voidaan asentaa joko tehtaan lattialle tai pöytätasolle koosta ja tehtävästä riippuen. Käden rakenteen ja vetäytyvien liikkeiden ansiosta naparobotti pärjää paremmin toimissa, jotka eivät vaadi paljon liikettä tai suurta toistettavuutta.
Plussat:
- Naparobotin käsi voi liikkua esineiden yli ja alla
- Ne voivat kattaa merkittävän työmäärän
Miinukset:
- Alhainen tarkkuus ja toistettavuus
- Ne ovat suhteellisen hitaita
- Niiden käyttöalue on rajallinen
Käyttöalueet
- Pistehitsaus
- Poraus
- painevalu
ruiskuvalu
Sylinterimäiset robotit
Lähde: pishrobot.com
Sylinterimäisen robotin rakenne koostuu pyörivästä akselista, joka on asennettu alustalle pyörivän nivelen avulla. Pyörivä akseli on edelleen yhdistetty kohtisuoraan robottivarteen, joka voi laajentua, vetäytyä ja liikkua pystysuunnassa pyörivää akselia pitkin.
Tämän kompaktin rakenteen ansiosta sylinterimäiset robotit ovat hyvä valinta pienille tehtaille, joissa ei ole paljon tehtaan lattiatilaa. Ne peittävät myös suuren sylinterimäisen työkuoren pyörivän akselin ansiosta, joka vuorostaan liikuttaa robottivartta 360° tasossa. Sylinterimäisen robotin liikkeet ovat kuitenkin rajallisia, koska sen käsivarrella on vähän joustavuutta. Myöhemmin sitä voidaan soveltaa vain muutamissa teollisissa prosesseissa.
Plussat:
- Ne voivat peittää 360° työkuoren
- Suuremmat mallit kestävät suuria hyötykuormia
- Niiden kompakti rakenne vie vähän tilaa
Miinukset:
- Rajoitettu joustavuus
- Rajoitetut sovellukset
- Alhainen tarkkuus ja toistettavuus
Käyttöalueet
- Lastaus- ja purkukoneet
- Valimosovellukset
- Die-valu
Yhteistyörobotit
Lähde: Pinterest
Robotit, vaikka ovat äärettömän hyödyllisiä valmistusteollisuus voi myös aiheuttaa erilaisia riskejä. Enemmänkin tehdastoiminnoissa, joissa heidän on työskenneltävä samoissa tiloissa ihmisten kanssa. Niiden "sokeat" liikkeet johtavat usein henkilökunnan loukkaantumiseen ja jopa törmäyksiin eri robottien välillä.
Lisäksi teollisuusrobottien alkuperäinen suunnittelu näytti vain kuvittelevan robottien toimivan ilman ihmisten panosta. Tämän seurauksena ne rakennettiin selvästi terävillä reunoilla, eivätkä niiden mallit olleet yleisesti ottaen erityisen ihmisystävällisiä. Silti tutkimukset ovat osoittaneet, että valmistusprosessit voivat hyötyä suuresti, kun yhdistetään sekä ihmistyövoiman että robottikyvyn eri vahvuudet.
Yhteistyörobottien käsite pyrkii ratkaisemaan nämä ongelmat. Yhteistyörobotit ovat määritelmän mukaan robotteja, jotka on suunniteltu ihmisystävällisemmiksi sekä turvallisuuden että toiminnan kannalta. Yhteistyörobotteja ei välttämättä määritä niiden akselien lukumäärä, vaan pikemminkin se, kuinka hyvin ne voivat työskennellä ihmisten kanssa.
Yhteistyörobotin tärkeimmät ominaisuudet ovat:
Pyöristetyt reunat – niiden reunat tasoitetaan ja jotkut jopa muovikoteloidut. Tämä vähentää vammoja, joita työntekijä saattaisi törmätä vahingossa robottiin työskennellessään sen rinnalla.
Liiketunnistimet – yhteistyörobottien robottikäsivarret on varustettu liiketunnistimilla, jotka havaitsevat ihmisen tai esteen läsnäolon heidän työssään. Anturit voivat joko laukaista varren hidastumaan tai pysähtymään riippuen siitä, kuinka kaukana este on.
Vähemmän melua – korkeat desibelit voivat vahingoittaa ihmisen kuuloa. Jotta henkilökunta ja robotit voisivat työskennellä turvallisesti yhdessä, suunnittelurobotit on rakennettu minimoimaan melu mahdollisimman paljon.
Plussat:
- Ne ovat turvallisempia kuin muut robotit
- Ne tarjoavat tehtaille enemmän arvoa hyödyntämällä sekä ihmisten että robottien kykyjä
- Vähämeluiset suunnitteluominaisuudet parantavat yleensä tehtaan lattiaympäristöä
- Niillä on kompakti rakenne
Miinukset:
- Ne voivat olla kalliita lisäominaisuuksien vuoksi
Yhteenveto
Jokainen teollisuusrobottityyppi tarjoaa joukon ratkaisuja erilaisiin sovelluksiin. Kun sinulla on selkeämpi käsitys niiden toiminnasta, on paljon helpompi tunnistaa, mikä niistä sopisi hyvin tehtaasi tarpeisiin. Saatamasi työn laatu on kuitenkin vain yhtä hyvä kuin investoimiesi robottien laatu. Kaiken kruunaa siis tavoite teollisuusrobottien valmistaja joka käyttää laadukkaita panoksia ja tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja.