Avots: Pinterest
Rūpniecisko uzdevumu izpilde laika gaitā ir mainījusies uz uzlabojumiem. Tīri roku darbs tika uzlabots ar neapstrādātiem instrumentiem, kas tika tālāk pārveidoti par mašīnām. Tomēr arvien vairāk inovāciju rada jaunas alternatīvas, piemēram, robotus.
Unimate bija pirmais robots sekmīgi izmantot ražošanā. To 50. gadu beigās izgudroja Džordžs Devols, un tas pirmo reizi tika uzstādīts General Motors rūpnīcā. To izmantoja liešanai spiedienā un varēja pārvietoties 12 pēdu rādiusā. Uzzinot par tā izmantošanas priekšrocībām, diezgan drīz vairāk uzņēmumu mēģināja to iegādāties.
Kopš tā laika eksperti ir turpinājuši radīt dažādus robotus un pētījuši jaunus veidus, kā tos izmantot ražošanā. Mūsdienās ir daudzi sarežģīti piegādātāji, piemēram, EVS, kas spēj piedāvāt novatoriskus un progresīvus Pārdodu rūpnieciskās robotizētās rokas.
Tālāk ir apskatīti dažādi robotu veidi un to funkcijas.
Saturs
SCARA roboti
SCARA roboti, kuru pamatā ir robotu kustības asis, ir modernāki, salīdzinot ar izvēlēties un novietot rūpnieciskos robotus. Abi var pildīt vienu un to pašu funkciju, taču SCARA roboti viegli izceļ otru.
SCARA robots sastāv no pamatnes, kas ir savienota ar robota roku paralēlas ass izkārtojumā. Rotējošie savienojumi nodrošina atbilstību XY plaknē. Citiem vārdiem sakot, SCARA robota roka var pārvietoties no kreisās puses uz labo, kā arī uz priekšu un atpakaļ. Tomēr tas ir stingrs Z-asī tā, ka tas var griezties tikai uz teta asi.
Dizains nodrošina 4 brīvības pakāpes. Turklāt roku var salocīt atpakaļ vai izstiept. Tā ir funkcija, kas noder atkarībā no tā, kāds garums ir nepieciešams uzdevumam, kuram tā tiek izmantota.
Attiecībā uz programmatūru, SCARA roboti ir paredzēti, lai automatizētu uzdevumus, bet saskaņā ar kontroliera norādījumiem. Kontroliera interfeiss ir viegli lietojams, un tie parasti reaģē uz komandām.
Ņemot vērā, ka tie nāk kā gatavs risinājums, nav nepieciešama papildu programmēšana.
Plusi
- SCARA roboti ir ļoti ātri, ņemot vērā elastību, ko nodrošina rotējošie savienojumi, kas notur roku vietā
- Lai gan tie neaizņem plašu vietu savu uzdevumu veikšanai, roka, darbojoties, aptver lielu laukumu. Viņi var izvēlēties un novietot ievērojamā rādiusā
- Tie ir ļoti precīzi
- Var izturēt lielu kravnesību
Mīnusi
- Tie var darboties tikai tad, ja tie ir novietoti uz plakanas virsmas vai piestiprināti tai, tādējādi piedāvājot ierobežotu izvietojuma elastību
- Nepieciešams īpašs kontrolieris
rūpnieciskām vajadzībām
SCARA robota izvēles un nomešanas iespējas padara to piemērotu:
- Paletes
- Iekraušanas mašīnas
- Montāžas funkcijas
- Lāzergravēšana ar atbilstoša gala efektora palīdzību
- Lodēšana
Delta roboti
Avots: Pinterest
Delta robotus izgudroja Reymond Clavel un zinātnieku komanda koledžā Francijā. Tos sauc arī par paralēlajiem robotiem.
Delta robota dizains sastāv no pamatnes, kas uzstādīta virs galvas un kurā ir 3 motori, kas virza rokas, kas savienotas ar pamatni. Paralēlajām rokām ir gan prizmatiski, gan rotējoši savienojumi, kas nav izplatīti citiem robotiem. Rezultātā tas var pārvietoties pa X, Y asīm, lai gan lielākā daļa lietotāju pielāgo savus robotus, lai pievienotu papildu asis. Gan griešanās, gan slīpuma asi var panākt, pārveidojot, lai izpildītu noteiktus uzdevumus.
Tā kā Delta robotus bieži izmanto konveijera sistēmu atlases un novietošanas automatizācijai, to efektivitāti nosaka programmēšana. Tie ir aprīkoti arī ar kamerām, kas kopā ar īpašu programmatūru veido viņu redzes sistēmu. Redzes sistēmas mērķis ir atšķirt labos un sliktos produktus savākšanas un šķirošanas laikā.
Piemērotus gala efektus parasti piestiprina pie svirām, taču tiem ir nepieciešamas īpašas konstrukcijas shēmas. Jebkurš papildu svars uz rokām samazina ātrgaitas robota roku veiktspēju, kas tām ir iecienīta. Piesūcekņi ir īpaši populāri ar tiem.
Plusi
- Viņi ir ātrākie un pat pārspēj SCARA vārtu pārbaudē
- Var strādāt lielā darba vietā
- Uzlabotā programmatūra padara tos ļoti precīzus un efektīvus
Mīnusi
- Var vadīt tikai ļoti vieglas kravas
- Liela ātruma atkārtotas kustības izraisa detaļu nodilumu
- Tie ir dārgi
rūpnieciskām vajadzībām
- Lidojuma simulatori – tas ietver uzlabotu versiju, kas izmanto 6 papildu lineāros izpildmehānismus un kustīgu pamatni
- Farmācijas rūpniecība
- Pārtikas iepakojums
- Maza spēka montāžas darbi
Polārie roboti
Avots: Pinterest
Polārā robota struktūra sastāv no pamatnes, uz kuras ir piestiprināta roka. Roku piestiprina, izmantojot pagriežamu savienojumu. Tos sauc arī par sfēriskiem robotiem ar tiem saistītās darbvietas formas dēļ. Viņiem ir daudz kopīga ar Unimate, kas arī bija sfērisks.
Polārā robota roku var izstiept, lai gan tā ir ierobežota tikai rādiusā ap mašīnu. Tam ir trīs asis, kas veido to, ko sauc par polāro koordinātu sistēmu. Tas nozīmē, ka robota rokas sasniedzamos punktus nosaka attālums, ko tā var stiept no robota pamatnes noteiktā leņķī.
Plusi
- Roka var sasniegt zem vai virs šķēršļiem
- Viņiem ir 360 grādu pārklājuma diapazons
- Viņi strādā lielā darbvietā
Mīnusi
- Viņi prasa lielu uzraudzību un kontroli
- Slikta precizitāte
- Ņemot vērā viņu kustību, tie nebūtu ideāli piemēroti atkārtotu uzdevumu veikšanai
rūpnieciskām vajadzībām
- Die-casting
- Metināšana
- Iesmidzināšanas formas
- Stikla izstrādājumu apstrāde
Cilindriski roboti
Avots: Pinterest
Uz cilindriskā robota ir divas galvenās daļas, rotācijas un lineāra izpildmehānisms, kas piestiprināts pie cilindriskās pamatnes. Viņi ir atbildīgi par vertikālajām un horizontālajām kustībām, ko var veikt robota roka. Grozāmā vārpsta atvieglo robota darbu cilindriskā darba zonā.
Turklāt roka var pagarināties un salocīt atpakaļ stāvoklī. Tā pilnveidotais dizains ļauj tam strādāt ierobežotā telpā, kurā var neietilpst apjomīgākas rokas. No otras puses, rotācija ir iespējama tikai pa vertikālo asi.
Cilindriskie roboti tiek piegādāti jau samontēti, tāpēc nav sagaidāmas instalēšanas žagas, izņemot gadījumus, kad pielāgošana tiek uzskatīta par nepieciešamu.
Plusi
- Var pārvaldīt lielas kravnesības
- Sasniedziet sev apkārt 360 grādus
- Tie neaizņem daudz vietas salīdzinājumā ar to darbvietas rādiusu
Mīnusi
- Ierobežota rotācijas kustība
- Zema precizitāte
- Tie nav tik daudzpusīgi kā citas pieejamās iespējas.
rūpnieciskām vajadzībām
- Liešanas un kalšanas darbi
- Pārklājuma uzklāšana
- Die-casting
- Iekraušanas un izkraušanas mašīnas
- Laboratorijas un Biomed lietojumi tiem dod priekšroku rokas izmēra un novietojuma dēļ.
Dekarta roboti
Avots: Pinterest
Dekarta robota 3 asis ir perpendikulāras viena otrai. Kustības atvieglo:
- 3 prizmatiski savienojumi, kas darbojas slīdošā kustībā pa XYZ asīm.
- Lineārie izpildmehānismi
- Motori strāvas padevei
- Plaukstas stiprinājums, kur nepieciešama rotācija
Tās parasti tiek piegādātas daļās, un tās ir jāsamontē rūpnīcas mašīnu speciālistiem. Lai gan to montāža var būt sarežģīta, tā nodrošina iespēju veikt pielāgojumus. Patiesībā tas ir viens no iemesliem, kas padara to populāru. Precizitāti, ātrumu un sitienu garumu var pielāgot atkarībā no nozares vai pielietojuma.
Dekarta roboti tiek saukti arī par portāla vai taisnvirziena robotiem. Darba zonas ziņā tie ieņem kabīnes formu. Tomēr viena ievērojama iezīme ir tā, ka vajadzības gadījumā tos var uzstādīt dažādos veidos. Tie pielāgojas uzstādīšanai virs galvas, kā arī vertikālām un horizontālām pozīcijām.
Plusi
- Viņi var uzņemt lielu kravnesību
- Darbības ziņā tie ir diezgan daudzpusīgi
- Affordable
- Var ieprogrammēt, izmantojot tiešsaistes režīmu
- Viņiem ir labs precizitātes līmenis
Mīnusi
- Vienlaicīgi var notikt tikai vienas ass kustība
- Tie aizņem daudz vietas
- Instalēšanas process parasti ir sarežģīts
rūpnieciskām vajadzībām
- Apstrāde plastmasas liešanas procesos
- Blīvēšanas uzdevumi
- 3D druka
- Iekraušana un izkraušana
Šarnīrveida roboti/ 6 ass
Šarnīrveida robotu apgrieztās locītavas nodrošina to kustību diapazonu, kas ir līdzīgs cilvēka rokas kustībai. Tie ir elastīgi caur X, Y, Z asīm, taču var arī ripot, slīpi un griezties.
Pamata konstrukcija sastāv no pamatnes un sviras, kas ir savienotas, izmantojot rotējošu savienojumu. Rotācijas savienojumu skaitu var palielināt līdz pat 10, un tie var būt paralēli vai ortogonāli.
Ņemot vērā 6 asu kustības iespējas, šie roboti var veikt uzdevumus, ko lielākā daļa nespēj. Roka ir ļoti atsaucīga un diezgan ātri pagarinās visā garumā. Vadības ziņā tiem ir nepieciešama labi konfigurēta programmatūra, lai tie darbotos optimālā līmenī. Pateicoties to lielajam kustību diapazonam, programmēšanas process var būt sarežģīts. Tomēr daži ražotāji piedāvā pielāgotas iepriekš iestatītas vadības paketes.
Plusi
- Viņi var sasniegt un manevrēt vietās, kur citi roboti nevar
- Tie aptver lielu darba rādiusu
- Ātrgaitas robota roka
- Labi veikt unikālus kontroliera uzdevumus, piemēram, krāsošanu
- Var paciest lielas kravnesības
Mīnusi
- The kinemātiskās operācijas var būt sarežģīta
- Viņiem ir nepieciešams īpašs kontrolieris
- Dārgs
rūpnieciskām vajadzībām
- Automobiļu montāža
- Pārtikas iepakojums
- Liešanas un kalšanas darbi
- Tērauda griešana
- Stikla apstrāde
- Metāla liešana
Koboti
Avots: Pinterest
Koboti ir pazīstami arī kā sadarbības roboti, jo tie ir paredzēti sadarbībai ar cilvēkiem. Tradicionālie roboti radīja izaicinājumus, piemēram, sadursmes ar darbiniekiem rūpnīcu telpās. Lai novērstu šādus negadījumus, koboti tika radīti kā drošāka alternatīva.
Ir trīs galvenie kobotu veidi:
Koboti ar rokām
Tos ieprogrammē tehniķi, izmantojot ar roku darbināmu ierīci, lai apmācītu robota rokas veikt vēlamās kustības.
Ātruma un automatizācijas Cobots
Tie būtībā ir tradicionāli industriālie roboti ar redzes sistēmām. Viņiem ir brīdinājums un apstāšanās zona. Kad strādnieks nonāk brīdinājuma zonā, viņš automātiski palēnina savu darbību. Ja tie virzās tuvāk apstāšanās zonai, kobots pilnībā pārstāj darboties. Tie atsāk darboties, kad abās zonās nav šķēršļu.
Jauda un ģimenes spēks ierobežo kobotus
Tie spēj sadarboties ar cilvēkiem, bet nav aprīkoti ar redzes sistēmām, skeneriem vai drošības barjerām. Tā vietā tie ir izstrādāti bez atklātiem motoriem vai asiem stūriem. Turklāt tiem ir sadursmes motori, kas tos aptur, ja apkārt ir šķēršļi.
Uzraudzīta drošība Stop Cobots
Salīdzinot ar citiem robotiem, tie ir vismazāk “draudzīgi cilvēkiem”. Tomēr tiem ir drošības sensori, kas aptur un atkal ieslēdz darbību, kad tie atklāj cilvēka šķēršļus.
Faktori, kas atšķir robotus
Rūpnieciskajiem robotiem parasti ir kopīgas iezīmes, piemēram, robotu rokas. Tomēr tie būtiski atšķiras no dizaina aspektiem, piemēram:
Ass
Avots: Pinterest
Tāpat kā matemātiskā grafikā, robota asis norāda virzienus, kuros robota roka var pārvietoties. Ir X, Y un Z asis. Tie attēlo attiecīgi uz priekšu/atpakaļ, pa kreisi/pa labi un uz augšu/uz leju.
Brīvības pakāpe
Avots: Pinterest
Robota brīvības pakāpe ir tā kustību diapazona apraksts 3D telpā. Papildus trim asīm brīvība ietver tādus aspektus kā rotācija, leņķis un slīpums.
Robota asu skaits nosaka tā brīvības pakāpi.
Darbvieta
Avots: robots.com
Piemēram, apsveriet, ka robots tiek izmantots, lai savāktu apelsīnus no viena groza uz otru. Attālums, ko tas veic starp diviem ratiņiem, tiek saukts par tā darbvietu. Daži roboti, pamatojoties uz to struktūru, var pārvarēt lielākus attālumus vairāk nekā citi. Turklāt tādi faktori kā brīvība un roku garums nodrošina robotam lielāku darbības diapazonu.
Gala efekts
Avots: roboticsandautomationnews.com
Dizaina ziņā robota roka patiešām ir cilvēka rokas imitācija. To veiklība un spējas var atšķirties, taču pamatā esošā koncepcija ir tāda pati.
Tas nozīmē, ka gala efektors būtībā ir “roka”, kas piestiprināta rūpnīcas robota rokas galam. Ir daudz gala efektu veicēju veidi, tie atšķiras atkarībā no uzdevumiem. Daži piemēri ir satvērēji, metināšanas instrumenti un piesūcekņi.
locītavas
Avots: Pinterest
Savienojumu izmantošana nodrošina, ka robota roka paliek piestiprināta pie konstrukcijas, vienlaikus atvieglojot tās kustības. Robota locītavas veidam ir liela nozīme tā elastībā un kustību diapazonā. Tajos ietilpst:
Paralēli savienojumi – kā norāda nosaukums, tie atrodas blakus viens otram un parasti tiek doti priekšroka lineārām kustībām.
Prizmatiskie savienojumi - tos sauc arī par slīdņiem, jo tie nodrošina lineāru slīdēšanu starp divām robota daļām.
Revolute savienojumi — tie ir ideāli piemēroti, ja ir paredzēta elastība, piemēram, daudzdimensiju rotācija.
Rotējošie savienojumi - jebkurai rotācijas pakāpei būtu nepieciešams viens vai vairāki no šiem savienojumiem. Lai gan tiem ir ierobežotāks diapazons salīdzinājumā ar revolucionāro savienojumu.
Motori
Avots: Pinterest
Lai robota rokas varētu kustēties un izpildīt komandas, tām ir nepieciešams strāvas avots. Motori pārvērš elektrisko enerģiju, lai darbinātu robotu rokas.
Programmēšana
Avots: visualcomponents.com
Tas ietver programmatūras izmantošanu, lai kontrolētu robota darbību. Tādus veiktspējas parametrus kā ātrums, atkārtojamība un rokas kustību gājiena garums var pārvaldīt, programmējot.
Katram robotam ir savs programmēšanas veids un līmenis, daži ir progresīvāki par citiem. Turklāt dažos gadījumos roboti ir iepriekš ieprogrammēti, bet citi ir pielāgojami. Ir arī fizisko kontrolieru saskarnes, kas tiek izmantotas, lai sniegtu norādījumus robotiem.
Robotu ietekme uz ražošanu
Avots: Pinterest
Bez šaubām, ražošanas nozare visā pasaulē nebūtu tāda, kāda tā ir, ja nebūtu robotu. Viņiem ir bijusi liela ietekme uz:
Ražošanas mērogi
Avots: Pixabay
Roboti ir ļāvuši rūpnīcām palielināt ražošanu un joprojām pārvaldīt īsāku izpildes laiku. Darbības ātrums, piemēram, Delta robotam, ļauj apstrādāt vairāk produktu vienību.
Ražošanas izmaksas
Avots: Pixabay
Tā kā roboti uzņemas lielu darba slodzi, tie samazina darbinieku skaitu, kas jāpieņem darbā. Turklāt to automatizētais mehāniskais raksturs padara tos efektīvākus nekā manuālās metodes. Pietiek pateikt, tie samazina izšķērdēšanu.
Personāla drošība
Avots: Pixabay
Kopš Unimate pirmsākumiem roboti ir izmantoti sarežģītu un bīstamu uzdevumu veikšanai. Liešana, metināšana un smagu kravu celšana riskantās vietās ir tikai daži augsta riska ražošanas procesu piemēri. Robotu izmantošana, piemēram, robotizēta alumīnija metināšana aizsargā darbiniekus no ar to saistītām briesmām.
Tomēr, no otras puses, roboti apdraud arī apkārtējos darbiniekus. Piemēram, ja to ātrums ir iestatīts pārāk liels, gala izpildmehānismi vai sviras var darboties nepareizi un nejauši nomest slodzi.
Cilvēkresursi
Avots: Pixabay
Viens no galvenajiem strīdiem pret robotiem un automatizāciju kopumā ir bailes, ka viņi to darīs aizstāt cilvēku darbu. Patiešām, daži cilvēki ir zaudējuši darbu pēc tam, kad viņus atlaida šāda tehnoloģija. Tomēr pat ar mākslīgo intelektu maz ticams, ka roboti kādreiz pilnībā kļūs tikpat intuitīvi vai radoši kā cilvēce.
Tā kā roboti uzņemas paredzamus atkārtotus uzdevumus, darbinieki, iespējams, varētu pielāgoties traucējumiem, uzņemoties citus sarežģītus uzdevumus. Piemēram, radošumam un dizainam vienmēr būs nepieciešamas cilvēka emociju un domu nianses.
Secinājumi
Protams, nav atgriešanās pie manuālās ražošanas veida, automatizācija ir šeit, lai paliktu. Tā kā vairāk jauninājumu mainīsies un uzlabos esošos robotu veidus, ražotājiem būs jāseko līdzi. Galu galā labākas iekārtas nodrošina efektīvākas ražošanas līnijas un augstākas kvalitātes produktus.
Ja vēlaties automatizēt savu biznesu, tagad jums ir visi fakti par visu veidu robotiem un to funkcijām. Noteikti strādājiet ar cienījamiem cilvēkiem nozares eksperti lai izpētītu, kādas produktu iespējas ir pieejamas tirgū. No otras puses, neatkarīgi no tā, ko izvēlaties, jūs veiksit labi informētu izvēli.