Šaltinis: Pinterest
Pramonės užduočių vykdymas laikui bėgant tobulėjo. Grynai rankų darbas buvo pagerintas neapdorotais įrankiais, kurie buvo toliau tobulinami į mašinas. Vis dėlto vis daugiau naujovių sukuria naujų alternatyvų, tokių kaip robotai.
Unimate buvo pirmasis robotas sėkmingai naudojami gamyboje. Jį išrado George'as Devolas šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir pirmą kartą buvo sumontuotas „General Motors“ gamykloje. Jis buvo naudojamas liejimui ir galėjo judėti 50 pėdų spinduliu. Pastebėjus jo naudojimo naudą, pakankamai greitai daugiau įmonių siekė jį įsigyti.
Nuo tada ekspertai toliau kūrė skirtingus robotus ir ieško naujų būdų, kaip juos pritaikyti gamyboje. Šiuo metu yra daug sudėtingų tiekėjų, tokių kaip EVS, galintys pasiūlyti naujoviškus ir pažangius Parduodu pramonines robotines rankas.
Žemiau apžvelgsime skirtingus robotų tipus ir jų savybes.
Turinys
SCARA robotai
SCARA robotai, pagrįsti robotų judėjimo ašimis, yra modernesni, palyginti su rinkti ir pastatyti pramoninius robotus. Abu gali atlikti tą pačią funkciją, tačiau SCARA robotai lengvai išmuša kitą.
SCARA robotas susideda iš pagrindo, kuris yra sujungtas su roboto ranka lygiagrečios ašies išdėstymu. Sukamosios jungtys užtikrina atitiktį XY plokštumoje. Kitaip tariant, SCARA roboto ranka gali judėti iš kairės į dešinę, taip pat pirmyn ir atgal. Tačiau jis yra standus Z ašyje, todėl gali suktis tik teta ašyje.
Dizainas suteikia 4 laisvės laipsnius. Be to, ranka gali būti atlenkta arba ištiesta. Tai funkcija, kuri praverčia priklausomai nuo to, kokio ilgio reikia užduočiai, kuriai ji naudojama.
Kalbant apie programinę įrangą, „SCARA“ robotai yra skirti užduotims automatizuoti, tačiau valdiklio nurodymu. Valdiklio sąsają lengva naudoti ir jie paprastai reaguoja į komandas.
Atsižvelgiant į tai, kad jie pateikiami kaip paruoštas sprendimas, papildomo programavimo nereikia.
Argumentai "už"
- SCARA robotai yra labai greiti dėl lankstumo, kurį suteikia sukamosios jungtys, laikančios ranką
- Nors jie neužima didelės vietos savo užduotims atlikti, ranka, veikdama, apima didelį plotą. Jie gali pasirinkti ir išdėstyti dideliu spinduliu
- Jie yra labai tikslūs
- Gali atlaikyti didelę naudingąją apkrovą
Trūkumai
- Jie gali veikti tik tada, kai yra pastatyti ant lygaus paviršiaus arba pritvirtinti prie jo, todėl yra ribotas išdėstymo lankstumas
- Reikalingas specialus valdiklis
Pramoninis taikymas
Dėl SCARA roboto pasirinkimo ir nuleidimo galimybių jis tinka:
- Paletavimas
- Pakrovimo mašinos
- Surinkimo funkcijos
- Graviravimas lazeriu, naudojant atitinkamą galutinį efektorių
- Litavimas
Delta robotai
Šaltinis: Pinterest
Delta robotus išrado Reymondas Clavelas ir mokslininkų komanda kolegijoje Prancūzijoje. Jie taip pat žinomi kaip lygiagrečiai robotai.
„Delta“ roboto konstrukciją sudaro virš galvos pritvirtintas pagrindas, kuriame yra 3 varikliai, varantys su pagrindu sujungtas rankas. Lygiagrečios rankos turi ir prizmines, ir sukamąsias jungtis, kurios nėra paplitusios tarp kitų robotų. Dėl to jis gali judėti X, Y ašimis, nors dauguma vartotojų pritaiko savo robotus, kad pridėtų papildomų ašių. Sukimosi arba žingsnio ašis gali būti pasiekiamos modifikuojant, kad būtų galima atlikti tam tikras užduotis.
Kadangi Delta robotai dažnai naudojami konvejerių sistemų paėmimo ir išdėstymo automatizavimui, programavimas lemia jų efektyvumą. Juose taip pat yra kameros, kurios kartu su specialia programine įranga sudaro jų regėjimo sistemą. Regėjimo sistemos paskirtis – skynimo ir rūšiavimo metu atskirti gerus ir blogus produktus.
Tinkami galutiniai vykdytojai paprastai tvirtinami prie svirčių, tačiau jiems reikia specialių projektavimo schemų. Bet koks papildomas rankų svoris sumažina greitaeigį roboto rankos veikimą, kuriam jie yra palankūs. Su jais ypač populiarūs siurbtukai.
Argumentai "už"
- Jie yra greičiausi ir netgi pranoksta SCARA pagal vartų virpsto testą
- Gali dirbti didelėje darbo vietoje
- Dėl pažangios programinės įrangos jie yra labai tikslūs ir veiksmingi
Trūkumai
- Gali valdyti tik labai mažus krovinius
- Didelio greičio pasikartojantys judesiai sukelia dalių nusidėvėjimą
- Jie brangūs
Pramoninis taikymas
- Skrydžio treniruokliai – tai patobulinta versija, kurioje naudojamos 6 papildomos linijinės pavaros ir kilnojamas pagrindas
- Farmacijos pramonė
- Maisto pakuotės
- Mažos jėgos surinkimo užduotys
Poliariniai robotai
Šaltinis: Pinterest
Poliarinio roboto konstrukciją sudaro pagrindas, ant kurio pritvirtinta ranka. Ranka tvirtinama naudojant sukamą jungtį. Jie taip pat žinomi kaip sferiniai robotai dėl su jais susijusios darbo vietos formos. Jie turi daug bendro su Unimate, kuris taip pat buvo sferinis.
Poliarinio roboto ranka gali būti pailginta, nors ji apsiriboja tik spinduliu aplink mašiną. Jis turi tris ašis, kurios sudaro tai, kas vadinama poline koordinačių sistema. Tai reiškia, kad roboto rankos pasiekiami taškai nustatomi pagal atstumą, kurį ji gali ištempti nuo roboto pagrindo nustatytu kampu.
Argumentai "už"
- Ranka gali siekti po kliūtimis arba virš jų
- Jie turi 360 laipsnių aprėptį
- Jie dirba didelėje darbo vietoje
Trūkumai
- Jie reikalauja daug priežiūros ir kontrolės
- Prastas tikslumas
- Atsižvelgiant į jų judėjimą, jie nebūtų idealūs pasikartojančioms užduotims
Pramoninis taikymas
- Die-casting
- Suvirinimas
- Įpurškimo liejimas
- Stiklo gaminių tvarkymas
Cilindriniai robotai
Šaltinis: Pinterest
Cilindriniame robote yra dvi pagrindinės dalys, sukamoji ir linijinė pavara, pritvirtinta prie cilindrinio pagrindo. Jie yra atsakingi už vertikalius ir horizontalius judesius, kuriuos gali atlikti roboto ranka. Besisukantis velenas palengvina roboto darbą cilindrinėje darbo zonoje.
Be to, ranka gali pailgėti ir susilenkti atgal į padėtį. Supaprastinta konstrukcija leidžia jam dirbti ribotoje erdvėje, kurioje gali netilpti didesnės apimties rankos. Kita vertus, sukimasis įmanomas tik išilgai vertikalios ašies.
Cilindriniai robotai yra jau surinkti, todėl nereikia tikėtis jokių gedimų, nebent juos reikia pritaikyti.
Argumentai "už"
- Gali valdyti didelius krovinius
- Aplink save turi pasiekti 360 laipsnių kampu
- Jie neužima daug vietos, palyginti su jų darbo vietos spinduliu
Trūkumai
- Ribotas sukamasis judesys
- Žemas tikslumas
- Jie nėra tokie universalūs kaip kiti galimi variantai.
Pramoninis taikymas
- Liejimo ir kalimo darbai
- Dangos užtepimas
- Die-casting
- Pakrovimo ir iškrovimo mašinos
- Laboratorinės ir Biomed programos yra palankios jiems dėl dydžio ir rankos padėties.
Dekarto robotai
Šaltinis: Pinterest
3 Dekarto roboto ašys yra statmenos viena kitai. Judesius palengvina:
- 3 prizminės jungtys, kurios veikia slystančiu judesiu išilgai XYZ ašių.
- Linijinės pavaros
- Varikliai maitinimui tiekti
- Riešo tvirtinimas ten, kur reikia pasukti
Paprastai jie būna dalimis ir juos turi surinkti gamyklos mašinų ekspertai. Nors jų surinkimas gali būti sudėtingas, jis suteikia galimybę atlikti pritaikymus. Tiesą sakant, tai yra viena iš priežasčių, dėl kurių jis populiarus. Tikslumas, greitis ir smūgių ilgis gali būti reguliuojami priklausomai nuo pramonės ar taikymo srities.
Dekarto robotai taip pat vadinami portaliniais arba tiesiniais robotais. Pagal darbo sritį jie įgauna kabinos formą. Tačiau viena svarbi savybė yra ta, kad prireikus juos galima montuoti įvairiais būdais. Jie prisitaiko prie tvirtinimo virš galvos, taip pat vertikalios ir horizontalios padėties.
Argumentai "už"
- Jie gali atlaikyti didelį naudingą krovinį
- Eksploataciniu požiūriu jie yra gana universalūs
- Įperkamos
- Galima programuoti naudojant internetinį režimą
- Jie turi gerą tikslumo lygį
Trūkumai
- Vienu metu gali vykti tik vienos ašies judėjimas
- Jie užima daug vietos
- Diegimo procesas paprastai yra sudėtingas
Pramoninis taikymas
- Tvarkymas plastiko liejimo procesams
- Sandarinimo užduotys
- 3D spausdinimas
- Pakrovimas ir iškrovimas
Šarnyriniai robotai/ 6 ašių
Sukiojantys robotų sąnariai leidžia jiems judėti panašiai kaip žmogaus rankos. Jie yra lankstūs per X, Y, Z ašis, tačiau taip pat gali riedėti, pakrypti ir pakrypti.
Pagrindinę konstrukciją sudaro pagrindas ir svirtis, kurie sujungiami sukamąja jungtimi. Sukamųjų jungčių skaičius gali būti padidintas iki 10 ir gali būti lygiagretus arba statmenas.
Atsižvelgiant į 6 ašių judėjimo galimybes, šie robotai gali atlikti užduotis, kurių dauguma negali. Ranka yra labai jautri ir gana greitai pailgėja iki viso ilgio. Kalbant apie valdymą, jiems reikalinga gerai sukonfigūruota programinė įranga, kad jie veiktų optimaliu lygiu. Dėl didelio judesio diapazono programavimo procesas gali būti sudėtingas. Tačiau kai kurie gamintojai siūlo pasirinktinius iš anksto nustatytus valdymo paketus.
Argumentai "už"
- Jie gali pasiekti ir manevruoti tose srityse, kurių negali kiti robotai
- Jie apima didelį darbinį spindulį
- Didelio greičio roboto ranka
- Puikiai atlikite unikalias valdiklio užduotis, tokias kaip dažymas
- Gali būti toleruojamos didelės naudingosios apkrovos
Trūkumai
- Geriausios kinematinės operacijos gali būti sudėtinga
- Jiems reikalingas specialus valdiklis
- Brangus
Pramoninis taikymas
- Automobilių surinkimas
- Maisto pakuotės
- Liejimo ir kalimo darbai
- Plieno pjovimas
- Stiklo tvarkymas
- Metalo liejimas
kobotai
Šaltinis: Pinterest
Kobotai taip pat žinomi kaip bendradarbiaujantys robotai, nes jie skirti bendradarbiauti su žmonėmis. Tradiciniai robotai sukėlė iššūkių, tokių kaip susidūrimai su darbuotojais gamyklos erdvėse. Siekiant išvengti tokių nelaimingų atsitikimų, kaip saugesnė alternatyva buvo sukurti kobotai.
Yra trys pagrindiniai kobotų tipai:
Rankomis valdomi kobotai
Jas suprogramuoja technikai, naudodami rankinį prietaisą, kad treniruotų roboto rankas atlikti norimus judesius.
Greitis ir automatika Cobots
Iš esmės tai tradiciniai pramoniniai robotai su regėjimo sistemomis. Jie turi įspėjimą ir sustojimo zoną. Kai darbuotojas patenka į įspėjimo zoną, jis automatiškai sulėtina savo darbą. Jei jie eina arčiau sustojimo zonos, kobotas visiškai nustoja veikti. Jie vėl pradeda veikti, kai abiejose zonose nėra kliūčių.
Galią ir šeimos jėgą ribojantys kobotai
Jie gali dirbti kartu su žmonėmis, tačiau neturi jokių regėjimo sistemų, skaitytuvų ar apsauginių užtvarų. Vietoj to, jie sukurti be atvirų variklių ar aštrių kampų. Be to, jie turi susidūrimo variklius, kurie juos sustabdo, kai aplink yra kliūčių.
Saugiai stebimi „Stop Cobots“.
Palyginti su kitais robotais, jie yra mažiausiai „draugiški žmonėms“. Tačiau jie turi saugos jutiklius, kurie sustabdo ir vėl įsijungia, kai aptinka žmogaus kliūtį.
Veiksniai, išskiriantys robotus
Pramoniniai robotai paprastai turi bendrų savybių, tokių kaip robotų rankos. Tačiau jie iš esmės skiriasi dizaino aspektais, tokiais kaip:
Ašis
Šaltinis: Pinterest
Kaip ir matematiniame grafike, roboto ašys nurodo kryptis, kuriomis gali judėti roboto ranka. Yra X, Y ir Z ašys. Jie atitinkamai reiškia pirmyn / atgal, kairėn / dešinėn ir aukštyn / žemyn.
Laisvės laipsnis
Šaltinis: Pinterest
Roboto laisvės laipsnis yra jo judesių 3D erdvėje aprašymas. Be trijų ašių, laisvė apima tokius aspektus kaip sukimasis, posūkis ir žingsnis.
Roboto turimų ašių skaičius lemia jo laisvės laipsnį.
Darbo sritis
Šaltinis: robots.com
Pavyzdžiui, pagalvokite, kad robotas naudojamas apelsinams skinti iš vieno krepšelio į kitą. Atstumas, kurį jis įveikia tarp dviejų vežimėlių, vadinamas jo darbo vieta. Kai kurie robotai pagal savo struktūrą gali įveikti didesnius atstumus daugiau nei kiti. Be to, tokie veiksniai kaip laisvė ir rankos ilgis suteikia robotui didesnį veikimo diapazoną.
Galutinis efektas
Šaltinis: roboticsandautomationnews.com
Kalbant apie dizainą, roboto ranka tikrai yra žmogaus rankos imitacija. Jie gali skirtis savo miklumu ir galimybėmis, tačiau pagrindinė koncepcija yra ta pati.
Be to, galutinis vykdytojas iš esmės yra „ranka“, pritvirtinta prie gamyklinės roboto rankos galo. Yra daug galutinių vykdytojų tipai, jie skiriasi priklausomai nuo užduočių. Kai kurie pavyzdžiai yra griebtuvai, suvirinimo įrankiai ir siurbtukai.
Jungtys
Šaltinis: Pinterest
Jungčių naudojimas užtikrina, kad roboto ranka liktų pritvirtinta prie konstrukcijos, taip pat palengvina jos judesius. Roboto turimo sąnario tipas turi didelį vaidmenį jo lankstumui ir judesių diapazonui. Jie įtraukia:
Lygiagrečios jungtys – kaip rodo pavadinimas, jos yra viena šalia kitos ir dažniausiai yra tinkamos linijiniams judesiams.
Prizminės jungtys - jos taip pat žinomos kaip slankikliai, nes užtikrina linijinį slydimą tarp dviejų roboto dalių.
Revolute sujungimai – jie idealiai tinka, kai yra numatytas lankstumas, pvz., daugiamatis sukimasis.
Sukamieji jungtys – bet kokiam sukimosi laipsniui reikia vienos ar kelių šių jungčių. Nors jų diapazonas yra labiau ribotas, palyginti su revoliucine jungtimi.
Varikliai
Šaltinis: Pinterest
Kad roboto rankos galėtų judėti ir vykdyti komandas, joms reikalingas maitinimo šaltinis. Varikliai paverčia elektros energiją į maitinimą robotų rankos.
Programavimas
Šaltinis:visualcomponents.com
Tai apima programinės įrangos naudojimą roboto veikimui valdyti. Veiklos parametrus, tokius kaip greitis, pakartojamumas ir rankos judesių eigos ilgis, galima valdyti programuojant.
Kiekvienas robotas turi savo programavimo rūšį ir lygį, kai kurie yra labiau pažengę nei kiti. Be to, kai kuriais atvejais robotai yra iš anksto užprogramuoti, o kiti yra pritaikomi. Taip pat yra fizinių valdiklių sąsajų, kurios naudojamos duoti nurodymus robotams.
Robotų įtaka gamybai
Šaltinis: Pinterest
Be jokios abejonės, gamybos pramonė visame pasaulyje nebūtų tokia, kokia yra, jei nebūtų robotų. Jie padarė didelį poveikį:
Gamybos mastai
Šaltinis: „Pixabay“
Robotai leido gamykloms padidinti gamybą ir vis tiek valdyti trumpesnį gamybos laiką. Darbo greitis, pvz., „Delta“ roboto, leidžia apdoroti daugiau produktų vienetų.
Gamybos sąnaudos
Šaltinis: „Pixabay“
Kadangi robotai prisiima didelį darbo krūvį, jie sumažina darbuotojų, kuriuos reikia įdarbinti, skaičių. Be to, dėl automatizuoto mechaninio pobūdžio jie yra labiau supaprastinti nei rankiniai metodai. Pakanka pasakyti, kad jie sumažina švaistymą.
Personalo sauga
Šaltinis: „Pixabay“
Nuo pirmųjų Unimate laikų robotai buvo naudojami sunkioms ir pavojingoms užduotims atlikti. Liejimas slėgiu, suvirinimas ir sunkių krovinių kėlimas rizikingose vietose – tai tik keli didelės rizikos gamybos procesų pavyzdžiai. Naudojant tokius robotus kaip automatinis aliuminio suvirinimas apsaugo darbuotojus nuo galimų pavojų.
Tačiau, kita vertus, robotai taip pat kelia pavojų aplinkiniams darbuotojams. Pavyzdžiui, kai jų greitis nustatytas per didelis, galiniai vykdymo įtaisai arba svirtys gali sutrikti ir atsitiktinai numesti apkrovą.
Žmogiškieji ištekliai
Šaltinis: „Pixabay“
Vienas iš pagrindinių ginčų prieš robotus ir automatizavimą apskritai yra baimė, kad jie tai padarys pakeisti žmogaus darbą. Iš tiesų kai kurie žmonės prarado darbą po to, kai dėl tokios technologijos buvo atleisti. Tačiau net ir naudojant dirbtinį intelektą mažai tikėtina, kad robotai kada nors taps tokie intuityvūs ar kūrybingi kaip žmonija.
Kadangi robotai imasi nuspėjamų pasikartojančių užduočių, darbuotojai galbūt galėtų prisitaikyti prie trikdžių imdamiesi kitų sudėtingų užduočių. Pavyzdžiui, kūrybiškumui ir dizainui visada reikės žmogaus emocijų ir minčių niuansų.
Išvada
Tikrai negrįžtama prie rankinio gamybos būdo, automatizavimas čia pasiliks. Kadangi daugiau naujovių keičiasi ir tobulėja esamų tipų robotai, gamintojai turės neatsilikti. Juk geresnė technika lemia efektyvesnes gamybos linijas ir aukštesnės kokybės produktus.
Jei norite automatizuoti savo verslą, dabar turite visus faktus apie visų tipų robotus ir jų funkcijas. Būtinai dirbkite su patikimais pramonės ekspertai ištirti, kokių produktų variantų yra rinkoje. Kita vertus, kad ir ką pasirinktumėte, pasirinksite gerai apgalvotą.