Hverjar eru mismunandi gerðir iðnaðarvélmenna

Heimild: Pinterest
Frammistaða iðnaðarverkefna hefur breyst í gegnum umbætur í gegnum tíðina. Hreint handavinna var endurbætt með grófum verkfærum sem voru lengra komnir í vélar. Samt sem áður, meiri nýsköpun heldur áfram að skila nýjum valkostum eins og vélmenni.

Unimate var fyrsta vélmenni til að nota með góðum árangri í framleiðslu. Það var fundið upp af George Devol seint á fimmta áratugnum og var fyrst sett upp í verksmiðju General Motors. Það var notað til mótsteypu og gat hreyft sig innan 50 feta radíus. Eftir að hafa orðið vitni að ávinningi þess að nota það, fljótlega, reyndu fleiri fyrirtæki að eignast það.

Síðan þá hafa sérfræðingar haldið áfram að búa til mismunandi vélmenni og kanna nýjar leiðir til að beita þeim í framleiðslu. Nú á dögum eru margir háþróaðir birgjar eins og EVS hafa getu til að bjóða upp á nýstárlega og háþróaða iðnaðar vélfæravopn til sölu.
Hér að neðan er litið á mismunandi gerðir vélmenna og eiginleika þeirra.

Efnisyfirlit

SCARA vélmenni

SCARA vélmenni, byggt á hreyfiásum vélmennanna, eru nútímalegri miðað við velja og setja iðnaðarvélmenni. Báðir geta þjónað sömu hlutverki, en SCARA vélmenni geta auðveldlega farið framhjá hinum.

SCARA vélmenni samanstendur af grunni sem er tengdur vélmennaarminum í samhliða ás skipulagi. Snúningssamskeytin veita samræmi í XY planinu. Með öðrum orðum, armur SCARA vélmenni getur færst frá vinstri til hægri sem og fram og til baka. Það er hins vegar stíft á Z-ásnum þannig að það getur aðeins snúist um þeta-ás.
Hönnunin veitir 4 frelsisgráður. Ennfremur er hægt að brjóta handlegginn aftur eða teygja út. Það er eiginleiki sem kemur sér vel eftir því hvaða lengd er nauðsynleg fyrir verkefnið sem það er notað í.

Hvað varðar hugbúnað, SCARA vélmenni eru hönnuð til að gera verkefni sjálfvirk en undir leiðbeiningum stjórnanda. Viðmót stjórnandans er auðvelt í notkun og þeir hafa tilhneigingu til að bregðast við skipunum.
Í ljósi þess að þeir koma sem tilbúin lausn er lítil sem engin viðbótarforritun nauðsynleg.

Kostir

• SCARA vélmenni eru mjög hröð miðað við þann sveigjanleika sem snúningsliðirnir veita sem halda handleggnum á sínum stað

• Þó að þeir taki ekki mikið pláss til að framkvæma verkefni sín þekur handleggurinn stórt svæði þegar hann virkar. Þeir geta tínt og sett, yfir töluverðan radíus

• Þeir eru mjög nákvæmir

• Þolir mikið farmálag

Gallar

• Þeir geta aðeins virkað þegar þeir eru settir á eða festir við sléttan flöt og bjóða þannig upp á takmarkaðan sveigjanleika í staðsetningu

• Krefjast sérstakrar stjórnandi

iðnaði

Velja og sleppa hæfileikum SCARA vélmenni gerir það hentugt fyrir:

• Pallettun

• Hleðsluvélar

• Samsetningaraðgerðir

• Laser leturgröftur með hjálp viðeigandi end-effector

• Lóða

Delta vélmenni

Heimild: Pinterest
Delta vélmenni voru fundin upp af Reymond Clavel og teymi fræðimanna við háskóla í Frakklandi. Þau eru einnig þekkt sem samhliða vélmenni.

Hönnun Delta vélmenni samanstendur af grunnfestu yfir höfuð sem hefur 3 mótora sem knýja handleggina sem eru tengdir við grunninn. Samhliða armarnir eru með bæði prismatískum og snúningsliðum sem eru ekki algengir meðal annarra vélmenna. Þar af leiðandi getur það hreyft sig á X, Y ásunum þó flestir notendur sérsniði vélmenni sín til að bæta við aukaásum. Snúnings- eða hallaás er bæði hægt að ná með breytingum til að uppfylla ákveðin verkefni.

Þar sem Delta vélmenni eru oft notuð til að velja og setja sjálfvirkni á færibönd kerfi, ákvarðar forritun skilvirkni þeirra. Þeir eru einnig búnir myndavélum sem ásamt sérstökum hugbúnaði mynda sjónkerfi þeirra. Tilgangur sjónkerfisins er að aðgreina góðar og slæmar vörur við tínslu og flokkun.

Hentugir end-effektorar eru venjulega festir við handleggina en þeir þurfa sérstaka hönnunarkerfi. Öll viðbótarþyngd á handleggjunum dregur úr afköstum háhraða vélmennaarmsins sem þeir eru aðhyllast fyrir. Sogskálar eru sérstaklega vinsælir hjá þeim.

Kostir

• Þeir eru fljótastir og fara jafnvel fram úr SCARA á markstangaprófinu

• Getur unnið á stóru vinnusvæði

• Háþróaður hugbúnaður gerir þá mjög nákvæma og skilvirka

Gallar

• Getur aðeins stjórnað mjög léttum farmi

• Háhraða endurteknar hreyfingar leiða til slits á hlutum

• Þeir eru dýrir

iðnaði

• Flughermar – þetta felur í sér endurbætta útgáfu sem notar 6 línulega stýrisbúnað til viðbótar og færanlegan grunn

• Lyfjaiðnaður

• Flokkun vörueininga
  

• Matur umbúðir

• Lítið afl samsetningarverkefni

Polar vélmenni

Heimild: Pinterest
Uppbygging skautvélmenna samanstendur af grunni sem armur er festur á. Handleggurinn er festur með snúningslið. Þau eru einnig þekkt sem kúlulaga vélmenni vegna lögunar vinnusvæðisins sem tengist þeim. Þeir eiga margt sameiginlegt með Unimate sem var líka kúlulaga.

Armur á skautvélmenni getur verið lengdur þó hann sé aðeins takmarkaður við radíus í kringum vélina. Það hefur þrjá ása sem mynda það sem nefnt er pólhnitakerfið. Það þýðir að punktarnir sem eru innan seilingar vélmennaarmsins eru ákvörðuð af fjarlægðinni sem hann getur teygt sig frá vélmennabotni í ákveðnu horni.

Kostir

• Handleggurinn getur náð undir eða yfir hindranir

• Þeir hafa 360 gráðu þekjusvið

• Þeir vinna yfir stóru vinnurými

Gallar

• Þeir krefjast mikils eftirlits og eftirlits

• Léleg nákvæmni

• Miðað við hreyfingu þeirra væru þau ekki tilvalin fyrir endurtekin verkefni

iðnaði

• Teninga kast

• Welding

• Injection molding

• Meðhöndlun glervöru

Sívalir vélmenni

Heimild: Pinterest
Það eru tveir meginhlutar á sívalningslaga vélmenni, snúnings- og línulegur stýribúnaður sem er festur við sívalningslaga botninn. Þeir eru ábyrgir fyrir lóðréttum og láréttum hreyfingum sem vélmennaarmurinn getur gert. Snúningsskaft auðveldar vinnslu vélmennisins á sívölu vinnusvæði.

Ennfremur er handleggurinn fær um að lengjast og brjótast aftur í stöðu. Straumlínulaga hönnun hans gerir það kleift að vinna í takmörkuðu rými sem fyrirferðarmeiri armar passa kannski ekki inn í. Aftur á móti er snúningur aðeins mögulegur eftir lóðrétta ásnum.

Sívalir vélmenni koma nú þegar saman þannig að það er ekki að búast við neinum uppsetningarhiksti nema í þeim tilvikum þar sem aðlögun er talin nauðsynleg.

Kostir

• Getur stjórnað þungu farmi

• Hafa 360 gráðu ná í kringum sig

• Þeir taka ekki mikið pláss í samanburði við radíus vinnusvæðisins

Gallar

• Takmörkuð snúningshreyfing

• Lítil nákvæmni

• Þeir eru ekki eins fjölhæfir og aðrir valkostir í boði.

iðnaði

• Steypu- og smíðaverk

• Notkun á húðun

• Teninga kast

• Fermingar- og losunarvélar

• Rannsóknarstofu- og Biomed forrit eru þeim í hag vegna stærðar og staðsetningar handleggsins.

Kartesísk vélmenni

Heimild: Pinterest
Þrír ásar á kartesískum vélmenni eru allir hornrétt á hvern annan. Hreyfingar eru auðveldaðar með:

• 3 prismatískir liðir sem vinna í rennandi hreyfingu meðfram XYZ ásunum.

• Línulegir stýringar

• Mótorar til að veita orku

• úlnliðsfesting þar sem þörf er á snúningi

Þeir koma venjulega í hlutum og þurfa að setja saman af vélasérfræðingum verksmiðjunnar. Þó að samsetning þeirra geti verið flókin gefur það tækifæri til að sérsníða. Reyndar er það ein af ástæðunum sem gerir það vinsælt. Hægt er að stilla nákvæmni, hraða og lengd högga eftir iðnaði eða notkun.

Cartesísk vélmenni eru einnig nefnd Gantry eða réttlínu vélmenni. Þeir taka upp klefa lögun hvað varðar vinnusvæði þeirra. Hins vegar er eitt athyglisvert einkenni að hægt er að setja þá upp á mismunandi tísku þegar þörf krefur. Þeir laga sig að uppsetningu yfir höfuð sem og lóðrétta og lárétta stöðu.

Kostir

• Þeir geta tekið á sig mikla farm

• Rekstrarlega séð eru þau nokkuð fjölhæf

• Affordable

• Hægt að forrita með netstillingu

• Þeir hafa góða nákvæmni

Gallar

• Aðeins ein hreyfing á ás getur átt sér stað í einu

• Þeir taka mikið pláss

• Uppsetningarferlið er almennt flókið

iðnaði

• Meðhöndlun fyrir plastmótunarferli

• Innsiglunarverkefni

• 3D prentun

• Fermingar og losun

• Pallettingarverkefni
  

Liðskipt vélmenni/ 6-ása

Snúningsliðir liðaðra vélmenna leyfa þeim hreyfingar svipaðar og mannshandleggurinn. Þeir eru sveigjanlegir í gegnum X, Y, Z ásana en geta líka rúllað, kastað og geislað.
Grunnhönnunin samanstendur af grunni og armi sem eru sameinuð með snúningsmóti. Hægt er að fjölga snúningsliðum í allt að 10 og geta verið annað hvort samsíða eða hornrétt.

Miðað við 6-ása hreyfigetu geta þessi vélmenni framkvæmt verkefni sem flestir geta ekki. Handleggurinn er mjög móttækilegur og lengist nokkuð hratt í fulla lengd. Hvað varðar stjórn, þurfa þeir vel stilltan hugbúnað ef þeir eiga að virka á besta stigi. Vegna mikils hreyfingarsviðs getur forritunarferlið verið flókið. Hins vegar bjóða sumir framleiðendur upp sérsniðna forstillta stýripakka.

Kostir

• Þeir geta náð og stjórnað á svæðum sem önnur vélmenni geta ekki

• Þeir ná yfir stóran vinnuradíus

• Háhraða vélmenni armur

• Standa sig vel í einstökum stjórnunarverkefnum eins og að mála

• Þungur farmur má þola

Gallar

• The hreyfiaðgerðir getur verið flókið

• Þeir þurfa sérstakan stjórnanda

• Dýr

iðnaði

• Bogsuðu
  

• Samsetning bíla

• Matur umbúðir

• Steypu- og smíðaverkefni

• Stálskurður

• Meðhöndlun glers

• Málmsteypa

cobots

Heimild: Pinterest
Cobots eru einnig þekktir sem samvinnuvélmenni þar sem þau eru hönnuð til að vinna með mönnum. Hefðbundin vélmenni kynntu áskoranir eins og árekstra við starfsmenn í verksmiðjurýmum. Til að koma í veg fyrir slík slys voru cobots búnir til sem öruggari valkostur.
Það eru þrjár megingerðir af cobots:

Handleiðandi cobots

Þeir eru forritaðir af tæknimönnum sem nota handknúna tæki til að þjálfa vélmennaarmana í þeim hreyfingum sem óskað er eftir.

Hraði og sjálfvirkni Cobots

Þau eru í grundvallaratriðum hefðbundin iðnaðarvélmenni með sjónkerfi. Þeir hafa viðvörun og stöðvunarsvæði. Þegar starfsmaður fer inn á viðvörunarsvæðið hægir hann sjálfkrafa á aðgerðum sínum. Ef þeir fara nær stöðvunarsvæðinu hættir cobot að virka algjörlega. Þeir hefja rekstur aftur þegar bæði svæði eru laus við hindranir.

Power and Family Force takmarkandi Cobots

Þeir eru færir um að vinna með mönnum en eru ekki með nein sjónkerfi, skanna eða öryggishindranir. Þess í stað eru þeir hannaðir með engum óvarnum mótorum eða skörpum hornum. Auk þess eru þeir með árekstramótora sem stöðva þá þegar hindranir eru í kringum þá.

Öryggisvöktaðir Stop Cobots

Í samanburði við önnur vélmenni eru þau minnst „mannvæn“. Hins vegar eru þeir með öryggisskynjara sem stöðva og koma aftur í gang þegar þeir skynja hindrun manna.

Þættir sem aðgreina vélmenni

Iðnaðarvélmenni hafa tilhneigingu til að hafa sameiginlega eiginleika eins og vélmenni. Hins vegar eru þeir í grundvallaratriðum ólíkir hvað varðar hönnunarþætti eins og:

Axis

Heimild: Pinterest
Eins og á stærðfræðilegu línuriti, vísa ásar vélmenna til þeirra áttina sem vélmennaarmur getur hreyft sig í. Það eru X, Y og Z ásar. Þeir tákna fram/til baka, vinstri/hægri og upp/niður í sömu röð.

Frelsisgráða

Heimild: Pinterest
Frelsisstig vélmenni er lýsing á hreyfisviði sem það hefur í þrívíddarrými. Auk ásanna þriggja felur frelsi í sér þætti eins og snúning, gei og halla.
Fjöldi ása sem vélmenni hefur ákvarðar frelsisstig þess.

Vinnusvæði

Heimild: robots.com
Íhugaðu til dæmis að vélmenni er notað til að tína appelsínur úr einni kerru í aðra. Fjarlægðin sem það nær á milli tveggja kerra er nefnd vinnusvæði þess. Sum vélmenni, byggt á uppbyggingu þeirra, geta náð lengri vegalengdum en önnur. Þar að auki gefa þættir eins og frelsi og armlengd vélmenni meira vinnusvið.

End-effektor

Heimild: roboticsandautomationnews.com
Hvað hönnun varðar er vélmennaarmurinn í raun eftirlíking af mannshandleggnum. Þeir geta verið mismunandi að handlagni og getu en undirliggjandi hugmyndin er sú sama.
Sem sagt, end-effector er í grundvallaratriðum „höndin“ sem er fest við enda vélmennaarms verksmiðju. Þær eru margar tegundir end-effectors, þau eru mismunandi eftir verkefnum. Nokkur dæmi eru gripar, suðuverkfæri og sogskálar.

Liðum

Heimild: Pinterest
Notkun samskeyti tryggir að vélmennaarmurinn haldist fastur við burðarvirkið á sama tíma og hann auðveldar hreyfingar þess. Tegund liðsins sem vélmenni hefur, gegnir stóru hlutverki í sveigjanleika þess og hreyfisviði. Þau innihalda:
Samhliða liðir - eins og nafnið gefur til kynna eru þeir staðsettir við hlið hvors annars og eru venjulega valdir fyrir línulegar hreyfingar.
Prismatískir liðir - þeir eru einnig þekktir sem rennibrautir vegna þess að þeir veita línulega renna hreyfingu milli tveggja hluta vélmenni.
Revolute liðir - þeir eru tilvalin þegar sveigjanleiki eins og fjölvíddar snúningur er ætlaður.
Snúningsliðir - hvers kyns snúningur myndi krefjast einn eða fleiri af þessum liðum. Þrátt fyrir að þeir séu takmarkaðri að sviðum í samanburði við byltingarkennda samskeytin.

Motors

Heimild: Pinterest
Til að vélmenni armarnir geti hreyft sig og framkvæmt skipanir þurfa þeir aflgjafa. Mótorar breyta raforku til að knýja vélfæravopnum.

Forritun

Heimild: visualcomponents.com
Það felur í sér notkun hugbúnaðar til að stjórna því hvernig vélmenni starfar. Hægt er að stjórna frammistöðubreytum eins og hraða, endurtekningarnákvæmni og högglengd armhreyfinga með forritun.
Sérhver vélmenni hefur sína tegund og forritunarstig þar sem sumt er lengra komið en annað. Ennfremur, í sumum tilfellum, eru vélmenni forforrituð á meðan önnur eru sérhannaðar. Það eru líka líkamleg stýringarviðmót sem eru notuð til að gefa vélmennum leiðbeiningar.

Áhrif vélmenna á framleiðslu

Heimild: Pinterest
Án efa væri framleiðsluiðnaður um allan heim ekki það sem hann er í fjarveru vélmenna. Þeir hafa haft mikil áhrif á:

Framleiðsluvog

Heimild: Pixabay
Vélmenni hafa gert verksmiðjum kleift að auka framleiðsluna og stjórna samt styttri afgreiðslutíma. Rekstrarhraði eins og hjá Delta vélmenni gerir kleift að vinna fleiri einingar af vörum.

Framleiðslukostnaður

Heimild: Pixabay
Þar sem vélmenni taka á sig mikið vinnuálag fækka þeir starfsmönnum sem þarf að ráða. Ennfremur gerir sjálfvirkt vélrænt eðli þeirra þá straumlínulagaðri í notkun en handvirkar aðferðir. Skemmst er frá því að segja að þeir draga úr sóun.

Öryggi starfsmanna

Heimild: Pixabay
Frá fyrstu dögum Unimate hafa vélmenni verið notuð til að takast á við erfið og hættuleg verkefni. Steypa, suðu og lyfta þungu álagi í áhættusömum rýmum eru aðeins nokkur dæmi um áhættusöm framleiðsluferli. Notkun vélmenna eins og vélræna álsuða verndar starfsmenn gegn tilheyrandi hættum.
Hins vegar, á bakhliðinni, stafar vélmenni einnig hættur fyrir starfsmenn í kringum þau. Til dæmis, þegar hraði þeirra er stilltur of hátt, geta end-effektorar eða armar bilað og fallið álagið af tilviljun.

Mannauður

Heimild: Pixabay
Ein helsta ágreiningurinn gegn vélmenni og sjálfvirkni almennt er óttinn við að þau myndu gera það koma í stað mannlegrar vinnu. Sumt fólk hefur vissulega misst vinnuna eftir að hafa verið sagt upp með slíkri tækni. Hins vegar, jafnvel með gervigreind, er ólíklegt að vélmenni verði nokkurn tíma að fullu eins innsæi eða skapandi og mannkynið.

Þegar vélmenni taka að sér fyrirsjáanleg endurtekin verkefni gætu starfsmenn kannski lagað sig að truflunum með því að taka að sér önnur flókin verkefni. Sköpun og hönnun, til dæmis, mun alltaf krefjast blæbrigða mannlegra tilfinninga og hugsunar.

Niðurstaða

Það er svo sannarlega ekki aftur snúið í handvirka framleiðsluaðferðina, sjálfvirkni er komin til að vera. Eftir því sem fleiri nýjungar breytast og bæta við núverandi gerðir vélmenna verða framleiðendur að halda í við. Þegar öllu er á botninn hvolft leiðir betri vélbúnaður til skilvirkari framleiðslulína og meiri gæðavöru.

Ef þú ert að leita að því að gera fyrirtæki þitt sjálfvirkt hefurðu nú allar staðreyndir um allar gerðir vélmenna og virkni þeirra. Vertu viss um að vinna með virtum sérfræðingar í iðnaði til að kanna hvaða vöruvalkostir eru í boði á markaðnum. Aftur á móti, hvað sem þú velur, muntu taka vel upplýst val.