Az EVST szerkesztősége · Utolsó frissítés: 2026. június 10.
Az együttműködő robot, vagy kobot, egy könnyű ipari robotkar, amelyet arra terveztek, hogy biztonsági kerítés nélkül, emberek mellett dolgozzon. Ezt teljesítmény- és erőkorlátozással éri el: az egyes ízületekben található nyomatékérzékelők érzékelik az érintkezést, és leállítják vagy visszahúzzák a kart, mielőtt az ütközés sérülést okozna. Az ISO/TS 15066 szabvány négy együttműködési módot határoz meg, amelyek szabályozzák, hogy az ember és a robot milyen közel dolgozhat egymáshoz. A kobotok hasznos terhelése 2026-ban jellemzően 3 kg és 30 kg között mozog, a kinyúlás pedig nagyjából 600 mm és 1,800 mm között van.
Mi az a kobot, és miben különbözik egy hagyományos robottól?
Az „együttműködő” szó biztonsági képességet jelöl, nem pedig egy mechanikai tervezés szerinti robotkategóriát. A kobot továbbra is egy 6 tengelyes csuklós kar szervomotorokkal, sebességváltókkal és minden ízületen kódolóval. Ami együttműködővé teszi, az a hozzáadott érzékelés és vezérlés, amely lehetővé teszi, hogy biztonságosan megoszthassa a munkaterületet egy személlyel, valamint a sérülésveszély csökkentésére hangolt mechanikai kialakítás: lekerekített felületek, alacsony mozgó tömeg, nincsenek becsípődési pontok és korlátozott sebesség.
Egy hagyományos ipari robotot sebességre, hasznos teherre és ismételhetőségre terveznek egy védett cellában. Feltételezik, hogy működés közben nincs ember a munkaterületen belül. Egy kobot a csúcssebességet és a hasznos teherbírást cserébe adja a megosztott térben való működés képességéért. Az eredmény eltérő telepítési gazdaságosság: egy kobotcella gyakran kihagyja a kerítést, a fényfüggönyöket és a padlófelületet, amelyet egy bekerített ipari cella megkövetel, és innen származik a kobotok értékajánlatának nagy része a kis- és közepes méretű gyártók számára. A kobottípusok strukturált áttekintéséért és a kiválasztás módjáért tekintse meg a következő oldalunkat: Teljes körű útmutató a kobot típusokhoz, kiválasztáshoz és alkalmazásokhoz, amelyet ez a cikk kiegészít az alapul szolgáló biztonsági mechanizmusok mélyebb vizsgálatával.
A Nemzetközi Robotikai Szövetség 2025-ös világrobotikai jelentése szerint az együttműködő robotok továbbra is az ipari robotok piacának leggyorsabban növekvő szegmensét jelentik az egységnövekedési ütem alapján, annak ellenére, hogy a teljes telepítések kisebbségét képviselik. A növekedés az elektronikai összeszerelés, a gépkiszolgálás és a csomagolás területén koncentrálódik, ahol az alkatrészek súlya alacsony, és az ember-robot közelsége működési szempontból hasznos.
Hogyan működik egy kobot: A biztonsági mechanizmusok
A kobotok meghatározó technológiája az érintkezési erő érzékelése és korlátozása. 2026-ban három megközelítés dominál, és a legtöbb termelési kobot többet is kombinál.
Csuklós nyomatékérzékelés
Minden egyes illesztés nyomatékérzékelővel van ellátva, vagy a vezérlő a motoráramból becsüli meg az illesztés nyomatékát. Normál mozgás közben a vezérlő ismeri a programozott útvonal és a programozott sebesség várható nyomatékprofilját. Amikor a mért nyomaték túllép egy küszöbértéket, a vezérlő azt váratlan külső erőként, ütközésként értelmezi, és védő leállítást indít el. Az érintkezéstől a leállásig eltelt reakcióidő milliszekundum nagyságrendű, ami az érintkezési erőt a sérülési küszöbérték alatt tartja.
Teljesítmény- és erőkorlátozás (PFL)
Az erő- és teljesítménykorlátozás a leggyakoribb együttműködésen alapuló módszer. A robotot úgy tervezik és konfigurálják, hogy még a legrosszabb esetben is az átadott erő és nyomás az adott testrészre vonatkozó ISO/TS 15066 A. mellékletében meghatározott biomechanikai határértékek alatt maradjon. Ezt az alacsony mozgó tömeg, a sebességkorlátozások, a lekerekített geometria és a fent leírt nyomatékérzékelő ütköző kombinációjával érik el. A PFL (erőkorlátozás) teszi lehetővé, hogy egy kobot számos alkalmazásban kerítés és fényfüggöny nélkül működjön, mivel maga a robot a biztonsági rendszer.
Sebesség és elválasztás figyelése
Egy alternatív vagy kiegészítő módszer külső érzékelőket (biztonságos lézerszkennereket, 3D kamerákat vagy biztonsági szőnyegeket) használ a kezelő helyzetének nyomon követésére. A robot teljes sebességgel fut, ha senki sincs a közelben, lelassul, ha egy személy közeledik, és megáll, ha a védőtávolságot túllépi. Ez lehetővé teszi, hogy egy gyorsabb, nehezebb robot együttműködően viselkedjen anélkül, hogy korlátozná a termelési sebességét, amikor a munkaterület üres.
A gyakorlatban a legtisztább telepítések a következő módszereket kombinálják: a teljesítmény- és erőkorlátozást alapvető biztonsági alapként, valamint a sebesség- és elválasztási monitorozást az áteresztőképesség helyreállítására, amikor nincs jelen kezelő. Az összeszerelő sorokon végzett iparági megfigyelések szerint egy pusztán a legrosszabb esetre konfigurált PFL-sebességre konfigurált kobot potenciális áteresztőképességének 40-60 százalékát elveszítheti ugyanazon karhoz képest, amelyet gyorsan működtetnek, amikor a munkaterület üres, ezért a hibrid konfigurációk váltak alapértelmezetté a nagyobb volumenű gyártósorokon.
A négy együttműködési mód az ISO/TS 15066 szabvány szerint
Az ISO/TS 15066:2016, az ISO 10218 szabványt kiegészítő, az együttműködő működésre vonatkozó műszaki specifikáció négy különböző együttműködési módszert határoz meg. Egyetlen alkalmazás használhat egyet, vagy kombinálhat többet is. Annak megértése, hogy egy alkalmazásnak melyik módra van szüksége, az első lépés egy biztonságos kobotcella specifikációjában.
| Együttműködési mód | Hogyan működik? | Ember-robot interakció | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|
| Biztonságos, felügyelt megállás | A robot leáll, amikor valaki belép a közös térbe; folytatja, amikor elhagyja | Nincs mozgás, amíg ember tartózkodik az együttműködési zónában | Robotcella kézi be- és kirakodása, alkalmankénti megosztott térben végzett feladatok |
| Kézi irányítás | A kezelő fizikailag mozgatja a kart egy kézi vezetőeszköz segítségével; a robot alkalmazkodik az alkalmazott erőhöz | Közvetlen fizikai irányítás, a robot mozgását a kezelő vezérli | Tanulási útvonalak, segített emelés, kis volumenű alkatrész-pozicionálás |
| Sebesség és elválasztás figyelése | Robotsebesség-skálák kezelői távolsággal, biztonsági érzékelőkkel mérve | Dinamikus sebességcsökkentéssel való együttélés, teljes megállás minimális távolságon | Vegyes cellák, ahol az emberek és a robotok váltakozó közelségben dolgoznak |
| Teljesítmény- és erőkorlátozás | A tervezés és a vezérlés révén a biomechanikai határértékek alatt tartott érintkezési erő és nyomás | Közvetlen érintkezés megengedett; a robot váratlan erőhatásra megáll | Megosztott feladatú összeszerelés, gépkiszolgálás, csomagolás a kezelők mellett |
Az ISO/TS 15066 szabvány szerint az A mellékletben szereplő biomechanikai határértékek testrégiók szerint vannak csoportosítva: az arcra és a koponyára vonatkozó határértékek sokkal szigorúbbak, mint a felkarra vagy a kézre vonatkozóak, mivel az érintkezés következményei súlyosabbak. A helyes kockázatértékelés feltérképezi a robot útvonalának azon részeit, ahol az érintkezés lehetséges, azokkal a testrészekkel, amelyek érintkezhetnek, majd ellenőrzi, hogy az erő és a nyomás a vonatkozó határértékek alatt marad-e. Ezért van az, hogy egy kobot, amely az egyik alkalmazáshoz „biztonságos”, nem automatikusan biztonságos egy másikhoz is: a szerszám, az alkatrész vagy az elrendezés megváltoztatásával az érintkezési forgatókönyvek megváltoznak.
Egy kobot felépítése: Alkatrészek és specifikációk
Egy kobot specifikációs lapja hasonlít egy kis ipari robotéhoz, néhány együttműködésre jellemző kiegészítéssel. A kiválasztás során legfontosabb paraméterek:
- Hasznos teher — a szerszám pereménél mért maximális tömeg, beleértve a megfogót vagy a szerszámot is. A kobotok hasznos terhelése 2026-ban 3, 5, 6, 10, 12, 16, 18, 20 és egészen a 30 kg-os osztályig csoportosul.
- elér — a munkaterület sugara, jellemzően 500 mm és 1,800 mm között. A kinyúlás és a hasznos teher egyensúlyban van egymással egy termékcsaládon belül.
- Ismétlési — milyen pontosan tér vissza a kar egy betanított pontra, általában ±0.02 mm és ±0.1 mm között, a mérettől függően. Az ismételhetőség nem pontosságot jelent; az állandóságot méri, ami a legtöbb összeszerelési és karbantartási feladathoz szükséges.
- Szabadsági fokok – a hattengelyes robotok alapfelszereltségként szolgálnak az általános 3D-s feladatokhoz; a héttengelyes kobotok rugalmasságot biztosítanak a zsúfolt terekben.
- Szerszámkarima és I/O — a rögzítőfelület, valamint a megfogók és érzékelők elektromos/pneumatikus csatlakozásai, amelyek gyakran a csuklón keresztül futnak.
- Biztonságos funkciók — konfigurálható biztonsági zónák, sebességkorlátozások, erőkorlátozások és a biztonságosnak minősített felügyelt megállás, mindegyik az ISO 10218-1 és az IEC 61508/62061 funkcionális biztonsági szintek szerint tanúsítva.
Az együttműködési képesség nagyrészt a vezérlőben és az ízületi érzékelésben rejlik, nem pedig egyetlen látható komponensben. Ezért van az, hogy két azonos teherbírású és hatótávolságú kar jelentősen eltérhet abban, hogy mennyire biztonságosan és gyorsan hajtanak végre egy adott együttműködésen alapuló feladatot: a különbség a biztonsági vezérlőben, az érzékelő felbontásában és az ütközésérzékelés hangolásának minőségében rejlik.
Hol alkalmazzák a kobotokat?
A kobotok olyan alkalmazásokban vívják ki helyüket, ahol az alkatrészek súlya mérsékelt, az emberi közelség hasznos, és a kar áthelyezésének rugalmassága fontosabb, mint a csúcsidőszak. A leggyakoribb alkalmazáscsaládok 2026-ban:
Gépi gondozás
CNC gépek, fröccsöntő prések és élhajlítók be- és kirakodása. A kobot kiválaszt egy nyersdarabot, betölti a gépet, megvárja a ciklust, majd kirakodja a kész alkatrészt. Mivel a kezelő a kobot leállításakor is hozzáférhet a géphez, a cella rugalmas marad. Ez a legnagyobb kobot-alkalmazás a telepített bázis alapján.
Összeszerelés és csavarozás
Ismétlődő rögzítési, behelyezési és behelyezési összeszerelési feladatok, gyakran egy ember mellett, aki a nagy megítélést igénylő lépéseket végzi. Az erővezérelt kobotok jól alkalmazhatók behelyezési feladatokhoz (préseléses illesztések, pattintós illesztések), ahol a programozott erőprofil megakadályozza az alkatrészek károsodását.
Csomagolás és raklapozás
Végi dobozcsomagolás és könnyű raklapozás. A kobotos palettázók a kar hasznos terheléséig emelik a dobozokat, stabil halmokat építve a raklapon. Nehezebb dobozok esetén a hasznos terhelés lesz a kötési kényszer, és egy hagyományos palettázó robot veszi át a feladatot.
Minőségellenőrzés és laboratóriumi automatizálás
A kamerával vagy szenzorokkal felszerelt kobotok ismételhető ellenőrzéseket végeznek, a laboratóriumokban pedig mintákat, pipettákat kezelnek és műszereket gondoznak. A kerítés nélküli elrendezés olyan környezetekhez illik, ahol az emberek és a berendezések szűk padokat osztanak meg.
Hegesztés és felületkezelés
A kobotos hegesztés gyorsan elterjedt a műhelyekben, ahol a rövid varratok és az alacsony volumen nem indokolja a zárt hegesztőcella használatát. A kobotok a csiszolást, polírozást és sorjátlanítást is elvégzik erőszabályozással. Nehéz alkatrészek tartós, nagy volumenű hegesztéséhez továbbra is a zárt 6 tengelyes kar a megfelelő eszköz, amint azt a cikkünkben is tárgyaljuk. Hegesztőrobot útmutató nehézipar számára.
Veszélyes és extrém környezetek
A robbanásbiztos kobotok kiterjesztik az együttműködést a gyúlékony atmoszférájú környezetekre, például vegyipari, festő- és energiaipari létesítményekre. Ezekhez tanúsított zártsági besorolás szükséges a szabványos kobotházak helyett. Tekintse meg erre a célra létrehozott útmutatónkat. robbanásbiztos kobotok veszélyes környezetbe a tanúsítás részleteihez.
Kobot vs. ipari robot: Mikor mindegyik nyer?
A kobot és a hagyományos ipari robot közötti választás alkalmazási döntés, nem pedig az, hogy melyik technológia fejlettebb. Az alábbi mátrix keretezi a kompromisszumot.
| Tényező | Együttműködő robot | Hagyományos ipari robot |
|---|---|---|
| Hasznos teher | 3-30 kg jellemzően | 5-től 800+ kg-ig |
| Sebesség | Biztonsági okokból korlátozott; gyorsabb az elkülönítés-felügyelettel | Magas, ciklusidőre optimalizálva |
| Biztonsági őrzés | Gyakran kerítés nélküli a kockázatértékelés után | Bekerített cella, fényfüggönyök, reteszek |
| Alapterület | Kompakt, nincs védőburkolat | Nagyobb, biztonsági kerítéssel |
| Átcsoportosítás | Gyors; a kar mozgatható a feladatok között | Lassabb; a sejt félig állandó |
| Alkalmas | Alacsony hasznos teher, magas kevertség, ember által vezérelt feladatok | Nagy térfogat, nagy teherbírás, folyamatos ciklus |
A választási lehetőséggel kapcsolatos teljes döntési keretrendszerért lásd a kísérőelemzésünket, Kobot vs. ipari robot: melyiket válassza a gyára 2026-ban?Röviden: egy kobot akkor nyer, ha alacsony a hasznos teher, az elrendezés előnyös az emberekkel való térmegosztásból, és a gyártósor gyakran változik; egy hagyományos robot akkor nyer, ha nagy a térfogat és a hasznos teher, és a cella dedikálható.
Kobot biztonságos telepítése: A kockázatértékelés
Gyakori tévhit, hogy egy kobot „azonnal használható”. A kar együttműködő működésre készült, de az alkalmazás egészét, a kart, a szerszámot, az alkatrészt, az elrendezést és a feladatot kell értékelni és tanúsítani. Az ISO 10218-2 és az ISO/TS 15066 szabványok értelmében az integrátor (ami lehet a végfelhasználó is) felelős a teljes együttműködő alkalmazás kockázatértékeléséért.
- A veszélyek azonosítása. Térképezze fel a robot útvonalának minden olyan pontját, ahol lehetséges az emberrel való érintkezés, valamint a szerszámok jelentette veszélyeket (éles megfogók, forróvégű effektorok) és a kezelt alkatrészt.
- Osztályozza az együttműködési módot. Döntse el, hogy a feladat a négy ISO/TS 15066 szabvány szerinti mód közül melyiket használja, és a ciklus mely fázisaira.
- Biomechanikai határértékek ellenőrzése. Teljesítmény- és erőkorlátozott működés esetén számítással vagy erő-nyomásmérő eszközzel végzett méréssel meg kell erősíteni, hogy az egyes lehetséges érintkezések érintkezési ereje és nyomása az adott testrészre vonatkozóan az A. mellékletben meghatározott határérték alatt marad.
- Biztonsági funkciók konfigurálása. Állítsa be a sebesség-, erő- és zónahatárokat a biztonsági vezérlőben, és érvényesítse azokat.
- Dokumentáld és validáld. Jegyezze fel az értékelést, validálja a megvalósulási cellát ahhoz képest, és végezzen új értékelést, valahányszor a szerszám, az alkatrész vagy az elrendezés megváltozik.
A gyakorlatban, amikor az EVST alkalmazásmérnökei egy együttműködő cellát helyeznek üzembe a helyszínen, a validáció során leggyakrabban azt tapasztalják, hogy egy megfogó vagy egy éles szélű alkatrész az A. mellékletben meghatározott határérték feletti érintkezési nyomást hoz létre, annak ellenére, hogy maga a kar az erőhatárokon belül van. A megoldás általában a megfogó újratervezése, egy élvédő vagy az érintett útvonalszakasz sebességének csökkentése, nem pedig egy másik robot. Ez az a lépés, amelyet a vásárlók leggyakrabban alábecsülnek, amikor azt feltételezik, hogy egy kobot szükségtelenné teszi a biztonsági tervezést.
Az EVST együttműködő robotcsaládja
A csengtui székhelyű és wenlingi gyártóüzemmel rendelkező EVST hét év alatt több mint 100 országba szállított automatizálási termékeket. Együttműködő robotcsaládjuk 3 kg-tól 30 kg-os osztályig terjedő teherbírást fed le, a publikált modellek között szerepel egy 3 kg/620 mm-es kar, egy 6 kg/917 mm-es kar, egy 12 kg/1,300 mm-es kar és egy 18 kg/900 mm-es kar. Az EVST a hagyományos QJAR ipari robotok, a SCARA és a delta termékcsaládok mellett robbanásbiztos együttműködő robotokat is gyárt veszélyes légkörbe, valamint egy vendéglátóipari kobot-sorozatot.
Az EVST tanúsítási nyilvántartása szerint együttműködő robotgyártósoruk IATF 16949 autóipari minőségű tanúsítvánnyal rendelkezik, termékeik pedig CE, SGS és TUV harmadik fél által kiadott tanúsítványokkal rendelkeznek. A robbanásbiztos kobot gyúlékony légkörben való használatra van minősítve, kiterjesztve az együttműködő működést olyan környezetekre is, amelyekbe a szabványos kobotházak nem juthatnak be. A vállalat emellett egy megadott találmányi szabadalommal (CN ZL 2020 1 1601091.6), négy tartalmi vizsgálat alatt álló találmányi szabadalommal és két szoftverszerzői joggal is rendelkezik, amelyeket egy több mint 100 országra kiterjedő terepi mérnöki hálózat támogat a helyszíni üzembe helyezés és a kockázatértékelés támogatása érdekében.
Gyakran ismételt kérdések
Mit jelent egyszerűen fogalmazva egy együttműködő robot?
Az együttműködő robot egy olyan robotkar, amelyet úgy terveztek, hogy biztonságosan, biztonsági kerítés nélkül dolgozzon emberek mellett. Ízületeiben nyomatékérzékelőket használ az érintkezés észlelésére és a gyors leállításra, valamint alacsony tömeggel, korlátozott sebességgel és lekerekített felületekkel tervezték, hogy minden érintkezés az ISO/TS 15066 szabványban meghatározott, sérülést okozó erő- és nyomáshatárok alatt maradjon.
Tényleg nincs szükségük biztonsági kerítésre a kobotoknak?
Gyakran, de nem automatikusan. A kerítés szükségessége a teljes alkalmazás, a kar és a szerszám, az alkatrész és a feladat kockázatértékelésétől függ. Sok kis teherbírású, alacsony sebességű alkalmazás a felmérés után kerítés nélkül működik. De egy éles szerszám, egy nehéz vagy éles szélű alkatrész, vagy egy nagy sebességű követelmény további védelmet vagy sebesség- és elválasztási monitorozást tehet szükségessé. A kobot lehetővé teszi a kerítés nélküli elrendezést; a kockázatértékelés megerősíti, hogy az megengedett-e.
Mekkora hasznos teherre és hatótávolságra van szükségem egy kobothoz?
Adja hozzá az alkatrész súlyát és a megfogó súlyát a hasznos teher méretéhez, és hagyjon nagyjából 20-30 százalékos tartalékot. Kis alkatrészek gépi kiszolgálásához 5-10 kg-os kar használata gyakori; palettázáshoz vagy nehezebb anyagok kezeléséhez 16-30 kg. A karnak le kell fednie a feladat teljes munkaterületét, jellemzően 600 mm és 1,300 mm között asztali és gépi kiszolgálási munkáknál, hosszabban palettázásnál.
Mi a különbség az ISO 10218 és az ISO/TS 15066 között?
Az ISO 10218 (1. és 2. rész) az ipari robotokra és integrációjukra vonatkozó alapvető biztonsági szabvány. Az ISO/TS 15066 egy műszaki specifikáció, amely kifejezetten az együttműködő működésre vonatkozóan egészíti ki ezt, hozzáadva a négy együttműködési módot, valamint a biomechanikai erő- és nyomáshatárokat az A. mellékletben. Egy együttműködő alkalmazásnak mindkettőnek meg kell felelnie. A vevőközpontú részletesebb leírásért lásd az útmutatónkat. kobot biztonsági szabványok az EVST termékoldalán.
Milyen gyorsan tud mozogni egy kobot?
Teljesítmény- és erőkorlátozott módban a kobot sebessége korlátozott, így a legrosszabb esetben bekövetkező érintkezés a biomechanikai határokon belül marad, gyakran jóval egy hagyományos robot sebessége alatt. A sebesség- és távolság-monitorozással ugyanaz a kar a mechanikai maximum közelében mozoghat, amikor nincs kezelő a védőzónában, majd lelassulhat vagy leállhat, amikor egy személy közeledik. A hibrid konfigurációk a kiesett áteresztőképesség nagy részét visszanyerik, miközben megőrzik az együttműködés biztonságát.
Hol tovább
Egy adott kobot hasznos teherhez és elérési úthoz való illesztéséhez, valamint egy árajánlathoz vezető útvonallal, tekintse meg az EVST termékoldali útmutatóját. együttműködő robot teherbírásának kiválasztása 3 kg-tól 30 kg-igA kerítés nélküli cella kiválasztása előtt a vásárlóknak figyelembe kell venniük a biztonsági szabványok részleteit, lásd: Kobot biztonsági szabványok ismertetése a vásárlók számáraA szélesebb körű építési vagy vásárlási döntéshez olvassa el a következőt: Kobot vs. ipari robot, és a hozamok becsléséhez a mi kobot ROI kalkulátor gyártó kkv-k számáraBeszerzési kérdésekkel az EVST értékesítési részlege a következő címen érhető el: Elérhetőség oldalon.
A szerzőről: Az EVST szerkesztősége az ipari robotikáról és az intelligens gyártásról ír mérnökök és operatív vezetők számára, akik automatizálási projekteket értékelnek. A 2018-ban Csengtuban alapított EVST (EVS TECH CO., LTD) több mint 600 automatizálási projektet valósított meg, és több mint 100 országba szállított, IATF 16949 autóipari szintű tanúsítvánnyal és CE / SGS / TUV harmadik fél általi tanúsítványokkal a QJAR, a kollaboratív robot, a SCARA és a delta termékcsaládok esetében.