Mostantól szinte minden gyártási folyamathoz lehet találni ipari robotot. A trükk azonban abban rejlik, hogy megértsük, melyik típusú robot lenne a legalkalmasabb különféle feladatok elvégzésére. Sajnos a legtöbb gyártó ezzel küzd, mivel a robotika fogalma kissé összetett lehet.
Dióhéjban, ipari robotok olyan tényezők alapján különböztethetők meg, mint a rugalmasság, az elérhetőség és a hasznos teherbírás. A választás során valószínűleg ezeket a tervezési tényezőket kell mérlegelnie a gyári műveletekhez képest. Az alábbiakban felsoroljuk a robottípusokat és azok alkalmazási módjait, hogy segítsünk a megfelelő választásban.
Csuklós robotok
A csuklós robotok rendkívül rugalmas robotok, amelyek számos forgó csuklóból állnak. Ezek a kötések lehetővé teszik, hogy több síkban mozogjanak, így a kötések számától függően akár tíz tengelyük is lehet. 6 tengelyes robotok Jelenleg ezek a legelterjedtebb csuklós robotok, de az újabb tervek 7 tengelyesre fejlődtek. Robotkarjaikat több, beléjük épített motor hajtja.
A csuklós robotok nagyfokú kézügyessége ideális jelöltté teszi őket összetett ipari alkalmazásokhoz. Képesek alányúlni, fölé nyúlni, megdőlni és elfordulni, hogy hozzáférjenek a feldolgozógépekben lévő objektumokhoz, és különböző feladatokat hajtsanak végre, akárcsak egy emberi kéz. Ezt tovább erősíti a feladatnak megfelelő különböző karvégi eszközök használata.
Ezenkívül a piacon kapható minőségi csuklós robotok jól kezelhető vezetékekkel, behatolásvédelemmel és tömített csatlakozásokkal rendelkeznek. Így alkalmasak nagy nedvességtartalmú, magas hőmérsékletű és tisztaterű ipari folyamatokban történő alkalmazásra. Rugalmasságuknak köszönhetően sokféleképpen felszerelhetők attól függően, hogy mi lenne ideális az Ön gyári terébe
Előnyök:
- Nagy rugalmasság
- Összetett feladatokat tud végrehajtani
- Többféle beépítési stílus a különböző ipari folyamatokhoz
Hátrányok:
- Súlyuk és több ízületi ízület miatt lassabbak lehetnek
- Drágák
Ajánlott alkalmazások
Egy csuklós robot rugalmasságát kihasználhatja olyan műveletek automatizálására, mint például:
- Gépi gondozás
- Csomagolási termékek
- Termék ellenőrzése
- Termék összeszerelése
SCARA robotok
A SCARA robot egy szelektív megfelelőségi csuklós robotkar. Ez a mozaikszó korlátozott rugalmasságára utal, azaz mozoghat az X és Y tengely mentén, de merev a Z tengelyen. Ez azt jelenti, hogy a SCARA robotkar képes balra, jobbra, előre és hátra mozogni. A Z-tengelyen való merevsége azt jelenti, hogy függőlegesen is mozoghat, de rögzített tengelyen. Kis munkaborítékuk és kompakt méretük miatt a SCARA robotok meglehetősen gyorsak lehetnek.
Ezek a tervezési rendelkezések határozzák meg SCARA robotok alkalmas apró alkatrészek ipari összeszerelésére. Az áramköri lapok gyártásánál például egy SCARA robot programozható úgy, hogy mikroalkatrészeket vegyen ki a tálcáról, és helyezze be azokat a kártyára. Az összeszerelésen kívül olyan ismétlődő feladatokban is alkalmazhatók, amelyeknél az objektumok két párhuzamos sík közötti átvitelére van szükség.
Előnyök:
- Kompakt munkaboríték
- Gyorsan dolgoznak
- Nagy pontosságúak és ismételhetőek
Hátrányok:
- Általában alacsony teherbírásúak
- A korlátozott rugalmasság korlátozott alkalmazási lehetőségeket eredményez
Ajánlott alkalmazások
- Termékalkatrész összeállítás
- Termék ellenőrzése
- Fog és rak
Delta robotok
A delta robot 3 párhuzamos robotkarból áll, amelyek egy álló alapra vannak szerelve. A robotkarok prizmás és forgó csuklókkal is rendelkeznek, és az alap belsejében elhelyezett 3 motor hajtja őket. Ez a kialakítás további stabilitást ad a delta robot karjainak, de csak az X és Y tengelyen teszi lehetővé, hogy rugalmasak legyenek. Azonban, mivel a motorokat az alapba szerelik, nem a karokkal, a karok könnyűek, így a delta robotok nagyon gyorsak.
A design delta robotok megköveteli, hogy azokat a fejük fölé kell szerelni úgy, hogy a robotkarok lefelé lógjanak. Ez jó jelöltté teszi őket az olyan soron belüli ipari funkciókhoz, mint a termékek szállítószalagon történő válogatása. Innovatívan testreszabhatók kiegészítőkkel, például érzékelőkkel vagy vizuális rendszerekkel, hogy javítsák pontosságukat és általános teljesítményüket.
Előnyök:
- Nagy sebességű működés
- Kompakt munkaboríték
- Nagy pontosságú
Hátrányok:
- Korlátozott hatótávolságuk van
- Korlátozott rugalmasság
- Csak kis rakományt tudnak kezelni
Descartes-i robotok
Forrás: processsolutions.com
A derékszögű robotok egy kocka alakú munkaborítékot vesznek fel. A helyszínen összeszerelhetők, és testreszabhatók az adott alkalmazásokhoz. 3 vagy több lineáris működtetőből állnak, amelyek egymásra merőlegesen vannak elhelyezve. Emiatt egy derékszögű robot egyszerre csak egy tengely mentén tud mozogni.
Lehetőség van egy derékszögű robot felszerelésére függőlegesen, vízszintesen vagy a fej fölött. Ha azonban a fej fölé szerelik, portálrobotnak nevezik, bár funkciói nagyrészt ugyanazok maradnak. Ebben a telepítési fázisban is beállítják a testreszabási részleteket, például a löketek hosszát és a működési sebességet.
A csuklós robotokkal ellentétben a derékszögű robotok csak korlátozott manővereket tudnak elérni. Nem tudnak például az alkatrészekhez nyúlni és elfordítani. Programozásuk ugyanilyen összetett lehet, de felfedezhet olyan modelleket, amelyek előre programozottak vagy külön programozó eszközök.
Előnyök:
- Többféle beépítési lehetőség
- Nagy pontosságú
- Testreszabhatók, hogy megfeleljenek az adott feladatoknak
Hátrányok:
- A telepítés és a programozás bonyolult lehet
- Egyszerre csak egy tengely mozoghat
- A bonyolultság elérhetetlenné teheti a kisvállalkozások számára
Ajánlott alkalmazások
- 3D nyomtatás
- Válasszon és helyezzen el feladatokat
- Termék ellenőrzése
Sarki robotok
Forrás: prezi.com
A sarki robot 4 fő részből áll; egy forgó alap, egy emelőcsap, egy kar, amely távcsőhöz hasonlóan tágulhat és húzhat vissza, és egy visszahúzó gém. Egyszerű feladatokhoz használható, mivel nem csak a robot alapja körüli területre terjedhet ki. Mozoghat az XYZ tengelyek mentén, de a pontokat, amelyeket a robotkar elérhet, az határozza meg, hogy milyen messzire nyúlhat el a robottalptól.
A sarki robot munkaszöge gömb alakú. Méretétől és az általa végzett feladattól függően akár gyári padlóra, akár asztallapra szerelhető. A kar szerkezetének és visszahúzó mozgásainak köszönhetően a sarki robot jobban teljesít azokban a műveletekben, amelyek nem igényelnek sok mozgást vagy nagy ismételhetőséget.
Előnyök:
- A sarki robot karja képes tárgyak felett és alatt manőverezni
- Jelentős munkakeretet takarhatnak
Hátrányok:
- Alacsony pontosság és ismételhetőség
- Viszonylag lassúak
- Alkalmazási körük korlátozott
Ajánlott alkalmazások
- Pont hegesztés
- Fúrás
- Présöntés
Fröccsöntés
Hengeres robotok
Forrás: pishrobot.com
A hengeres robot szerkezete egy forgó tengelyből épül fel, amelyet egy forgócsukló segítségével alapra szerelnek. A forgó tengely továbbá merőlegesen kapcsolódik egy robotkarhoz, amely ki tud tágulni, visszahúzódni és függőlegesen mozogni a forgó tengely mentén.
Ez a kompakt kialakítás a hengeres robotokat jó választássá teszi olyan kisméretű gyárak számára, amelyek nem rendelkeznek nagy gyári alapterülettel. Egy jókora hengeres munkaburkot is lefednek a forgó tengelynek köszönhetően, amely viszont 360°-os síkban mozgatja a robotkart. Ennek ellenére egy hengeres robot mozgása korlátozott, mivel a karja kevéssé rugalmas. Ezt követően már csak néhány ipari folyamatban lehet alkalmazni.
Előnyök:
- 360°-os munkaborítékot takarhatnak le
- A nagyobb kivitelek nagy rakományt is elbírnak
- Kompakt szerkezetük kevés helyet foglal el
Hátrányok:
- Korlátozott rugalmasság
- Korlátozott alkalmazások
- Alacsony pontosság és ismételhetőség
Ajánlott alkalmazások
- Be- és kirakodó gépek
- Öntödei alkalmazások
- Fröccsöntő
Együttműködő robotok
Forrás: Pinterest
Robotok, miközben végtelenül előnyös a feldolgozóipar különféle kockázatokat is jelenthet. Inkább a gyári üzemekben, ahol ugyanazokon a helyeken kell dolgozniuk, mint az emberi munkásoknak. „Vak” mozgásaik gyakran a személyzet sérüléséhez, sőt a különálló robotok ütközéséhez is vezetnek.
Továbbá az ipari robotok kezdeti tervezése úgy tűnt, hogy csak olyan robotokat képzelt el, amelyek emberi beavatkozás nélkül működnek. Ennek eredményeként markáns éles szélekkel készültek, és összességében nem volt kifejezetten emberbarát a kialakításuk. A kutatások azonban bebizonyították, hogy a gyártási folyamatok nagy hasznot húzhatnak az emberi munkaerő és a robot képességeinek különböző erősségeiből.
Az együttműködő robotok koncepciója ezeket a dilemmákat kívánja kezelni. Definíció szerint a kollaboratív robotok olyan robotok, amelyeket úgy terveztek, hogy mind a biztonság, mind a működés szempontjából emberbarátabbak legyenek. Az ilyen együttműködő robotokat nem feltétlenül az határozza meg, hogy hány tengelyük van, hanem az, hogy mennyire tudnak együttműködni az emberekkel.
Az együttműködő robot főbb jellemzői a következők:
Lekerekített élek – a szélük le van simítva, némelyik még műanyagba van burkolva. Ez csökkenti azokat a sérüléseket, amelyeket a dolgozó akkor szenvedne el, ha véletlenül nekiütközne a robotnak, miközben mellette dolgozik.
Mozgásérzékelők – az együttműködő robotok robotkarjai mozgásérzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek érzékelik az ember vagy akadály jelenlétét a munkaterületükön. Az érzékelők lelassíthatják vagy leállíthatják a kart attól függően, hogy milyen messze van az akadály.
Kevesebb zaj – a magas decibel zaj károsíthatja az emberi hallást. Annak érdekében, hogy a személyzet és a robotok biztonságosan együtt dolgozhassanak, az együttműködő tervezésű robotokat úgy építik, hogy a lehető legkisebbre csökkentsék a zajt.
Előnyök:
- Biztonságosabbak, mint a többi robot
- Nagyobb értéket kínálnak a gyáraknak az emberi és a robotok képességeinek hasznosításával
- Az alacsony zajszintű tervezési jellemzők általában javítják a gyári padló környezetét
- Kompakt szerkezettel rendelkeznek
Hátrányok:
- Az extra funkciók miatt drágák lehetnek
Összegzés
Minden típusú ipari robot egy sor megoldást kínál különféle alkalmazásokhoz. Ha tisztábban megérti, hogyan működnek, sokkal könnyebb meghatározni, hogy melyikük illene jól az Ön gyárának igényeihez. Ennek ellenére a kapott munka minősége csak olyan jó lesz, mint amekkora a robotok minősége, amelyekbe befektet. Ezért mindennek a megkoronázásaként törekedjen egy ipari robot gyártó amely minőségi inputokat használ és innovatív megoldásokat kínál.