Industriroboter refererer til en type robot som utelukkende brukes som produksjonsroboter. De er automatiserte og programmerbare med evnen til å bevege seg langs tre eller flere akser. Kort sagt har de robotarmer som kan rotere rundt. Typiske oppgaver som disse industrirobotene er involvert i inkluderer sveising, lakkering av andre maskiner, montering, pakking og merking, blant andre oppgaver.
Fra 2020 er det rundt 1.64 millioner roboter i drift over hele verden på tvers av ulike bransjer. Historien til industriroboter går tilbake til 1937 da den første kjente formen for en robot var en kranlignende enhet som ble satt sammen ved hjelp av Meccano-deler og drevet av en motor.
Det er anslått at innen år 2030, vil industriroboter ha tatt over 20 millioner jobber fra mennesker. Robotprodusenter jobber hardt med å komme opp med nye innovasjoner for å gjøre denne drømmen til virkelighet.
Hva er en industrirobot?
Kilde: Pixabay
En industrirobot er en programmerbar mekanisk enhet med en robotarm som kan brukes i stedet for et menneske for å utføre oppgaver som kan anses å være for risikable eller for repeterende, men med mye høyere nøyaktighet. De er intrikat utformede maskiner med bevegelige deler, hver laget for å parfyme en unik funksjon.
Selv om kostnadene ved å lage en industrirobot har vært høye, er det en større fordel ved å bruke dem fremfor mennesker, da de eliminerer behovet for å betale ansattes lønn. På toppen av det blir de ikke slitne, noe som betyr at de kan løpe i dager i strekk mellom vedlikeholdssesongene en gang i blant.
Typer industrielle roboter
Som tidligere nevnt er industriroboter designet for spesifikke roller. En robot programmert til å håndtere sveising orker ikke maleri eller emballasje. Disse variasjonene i funksjoner hjelper til med å skille industriroboter i forskjellige typer. Fra nå av kan industriroboter deles inn i hovedtyper som inkluderer følgende.
Leddede roboter
Kilde: Pinterest
Ledderoboter er den vanligste av industrirobottypene. De har en fabrikkrobotarm utformet i form av en menneskearm forbundet ved leddet med et vridende ledd. Leddene i armen er knyttet sammen gjennom roterende ledd som vanligvis varierer fra to til ti.
Leddene gir bevegelsesfrihet, slik at robotarmene kan dreie i alle retninger uten å knipse. Oppsummert har leddede robotarmer seks ledd som gjør dem til den mest fleksible av alle industriroboter. Derav grunnen til at de er de mest brukte.
Pros
- Den har høye hastigheter som gjør den ideell for industriarbeid som krever hastighet samtidig som den opprettholder høy nøyaktighet.
- Den opptar en begrenset mengde gulvplass.
- Å justere de flere planene er mye enklere sammenlignet med andre typer.
- De er svært fleksible, takket være deres mange akser som gir armen friheten til å bevege seg i alle retninger.
- Leddede robotarmer kan håndtere flere oppgaver utover kjernefunksjonene de er designet for. Dette gjør dem til det beste alternativet for å effektivisere produksjonsprosesser.
Ulemper
- De er ikke så enkle når det kommer til stykket. De krever en dedikert robotkontroller.
- Programmeringen deres er veldig komplisert og kan til tider bare drives av noen som har god erfaring i operasjonene deres.
- Det er mye sofistikert kinematikk involvert.
- Kostnaden for en industrirobot er for høy, spesielt produksjonen.
Industriell applikasjon
- Matemballasje
- Det er en robotsveisearm
- Håndtering av materiell
- Maskinpleie
- Stålskjæring
- Smiing og støperiapplikasjon
- Bilmontering
- Produksjon av stålbroer.
Kartesiske roboter
Kilde: Pinterest
Kartesiske roboter, også kalt rektangulær/portalrobot, er industrirobottyper som er konfigurert rektangulært. De leveres med tre prismatiske ledd som leverer den lineære bevegelsen som utføres når den glir på sine tre vinkelrette akser. Andre ganger er de utstyrt med et håndledd for å muliggjøre rotasjonsbevegelse. Kartesiske roboter er mye brukt av produsenter av industriell automatisering, hovedsakelig på grunn av deres enkelhet og fleksibilitet, noe som gjør dem ideelle for unike oppgaver.
Pros
- Den gir høy posisjonsnøyaktighet.
- Dens enkelhet gjør det mye enklere å betjene. Alle med grunnleggende kunnskap om hvordan de jobber kan sette det opp.
- Det er mye lettere å programmere.
- Den er svært tilpassbar, noe som gjør den til den ideelle maskinen når du vil bytte til andre oppgaver.
- Den tåler tung belastning.
- Det er mye billigere å produsere en.
Ulemper
- På grunn av størrelsen og rekkevidden av dens bevegelser, krever den et stort operasjons- og installasjonsområde.
- Så mye som den er enkel å betjene, er monteringen for kompleks.
- Den kan bare bevege seg i én retning om gangen.
Industriell applikasjon
- Lasting og lossing av tung last.
- Velg og plasser robotoperasjoner.
- Montering og undermontering.
- Materialhåndtering.
- Limapplikasjoner.
- Håndtering av kjernefysisk materiale.
SCARA roboter
SCARA er et akronym for Selective Compliance Assembly Robot Arm, og det er en industrirobot med en arbeidskonvolutt formet som en smultring. En SCARA-robotarm har to parallelle ledd som gir samsvar på ett sted. Dens roterende skift er vertikalt plassert med endeeffektoren festet til armen som beveger seg horisontalt.
A SCARA robot spesialiserer seg på sidebevegelser, og av denne grunn brukes de mest som en monteringsrobot. Sammenlignet med sylindriske og kartesiske roboter er SCARA-roboter mye raskere og har en enklere integrering.
Pros
- De er ideelle for rask og repeterende punkt-til-punkt-bevegelse, perfekt for bruk som samlebåndsroboter for biler.
- Den har en stor arbeidsplass.
- De er svært nøyaktige.
Ulemper
- SCARA-roboten trenger en dedikert industrirobotkontroller.
- Den er kun begrenset til plane overflater takket være utformingen og formen.
- Det er utfordrende å programmere det offline.
Industriell applikasjon
- Monteringsapplikasjoner.
- Håndtering av halvlederskiver.
- Biomed-applikasjoner.
- Emballasje og merking.
- Det er en palleterende robotarm.
- Maskinlasting.
Delta-roboter
Delta-roboter er laget av parallelle leddforbindelser som er forbundet med en felles base. Også kalt Parallel Link-roboter, de er mye lettere å kontrollere fordi hvert ledd er plassert i forhold til endeeffektoren. Dette gir Delta-roboter en høy hastighet i bevegelse, noe som gjør dem ideelle for den typen arbeid som involverer produksjon av store volum.
Deltaroboter har en kuppelformet konvolutt, en design som reduserer vekten i armene, noe som til syvende og sist er årsaken til den høye hastigheten. De brukes mest til pick & place-automatisering. De er programmert til å fungere i perfekt synkronisering med andre maskiner for å utnytte hastigheten; ellers ville det være en katastrofe om noe som et transportbånd som mater materialer til roboten er en brøkdel tregere.
Pros
- De er høyhastighetsmaskiner. Den typiske Delta-roboten er 30 % raskere enn en SCARA-robot på grunn av sin design.
- De har høy operasjonell nøyaktighet til tross for høye hastigheter.
- De har høy produktivitet. De kan behandle opptil 3 deler per sekund.
- De er et sikrere alternativ for repeterende og høyhastighetsarbeid, som kan være farlig for mennesker.
Ulemper
- De har mange bevegelige deler, som er altfor kompliserte.
- Krever en dedikert robotkontroller.
Industriell applikasjon
- Mat industri.
- Legemiddelindustrien.
- Elektronisk industri.
- Bilindustri.
- Optisk fiberjustering.
Polar roboter
Kilde: blog.technavio.com
Polarroboter er laget av et vridende ledd som forbinder armen med basen og to roterende ledd pluss et enkelt lineært ledd. På grunn av deres sfæriske arbeidskonvolutt, kalles Polar-roboter også sfæriske roboter. En annen unik designfunksjon i disse robotene er deres sentralt svingbare aksel og en uttrekkbar, roterende robotarm. Den har også en våpentårnkonfigurasjon som dekker et veldig stort romvolum når det er i drift.
Pros
- De har en omfattende rekkevidde, med evne til å svinge 360 grader.
- De kan også være i stand til å strekke seg etter gjenstander rett over og under dem.
- De kan håndtere et stort arbeidsvolum.
- De krever svært lite gulvplass.
Ulemper
- Selv om den kan strekke seg etter objekter over den, er den vertikale rekkevidden begrenset, og den kan ikke gjøre det av seg selv uten en kontroller.
- Den har svært lav nøyaktighet og gjør det ikke så bra når det kommer til repeterende oppgaver.
- Det krever et veldig sofistikert kontrollsystem.
- Det fases sakte ut.
Industriell applikasjon
- Håndtering av glass.
- Pressestøping.
- Stabling og avstabling.
- Smiing.
- Sveiserobot.
- Materialhåndtering.
- Sprøytestøping.
Sylindriske roboter
Kilde: industrial-electronics.com
Sylindriske roboter har en enkelt roterende skjøt ved basen og en annen prismatisk skjøt som forbinder blekket. De har et sylindrisk arbeidsrom, derav navnet deres, som kommer med en svingbar aksel og en uttrekkbar robotarm som beveger seg ved å gli vertikalt. Denne unike bevegelsen gir robotene, både vertikale og horisontale bevegelser.
Armen er også designet for å tillate roboten å nå trange arbeidskonvolutter uten tap av hastighet eller repeterbarhet. Sylindriske roboter er ideelle for oppgaver som involverer plukking eller materialer fra bakken takket være deres avanserte velg og plasser robotarm.
Pros
- De er enkle å betjene og installere.
- De krever minimal montering for å begynne å kjøre.
- De kan nå rundt uten problemer.
- De krever svært lite gulvplass.
- De kan håndtere store belastninger.
Ulemper
- De har lave nøyaktighetsnivåer.
- De har blitt utdaterte for raskt.
Industriell applikasjon
- Transport av LCD-paneler.
- Robotiske monteringssystemer.
- Påføring av belegg.
- Pressestøping.
- Støperi- og smiapplikasjon.
cobots
Kilde: Pinterest
Det er en nyere versjon av industriroboter i bruk i dag som er verdt å nevne her. Samarbeidsroboter er industriroboter som kan jobbe sammen med mennesker uten behov for strenge sikkerhetsbarrierer. De har en avrundet design og er utstyrt med spesielle sensorer som gir dem muligheten til å alltid vite hvor mennesker er for å gi dem plass til å hjelpe arbeidere.
Pros
- De er i stand til å jobbe side om side med menneskelige arbeidere som øker effektiviteten deres
- De kan enkelt gjenbrukes, noe som betyr at de raskt kan flyttes til en annen jobb.
- De koster mye mindre å bygge sammenlignet med andre typer roboter
Ulemper
- De er veldig trege fordi hastigheten har blitt ofret for menneskers sikkerhet.
- De har lav nyttelastkapasitet, igjen på grunn av sikkerhetsproblemer.
Industriell applikasjon
- Maskinpleie.
- Montering av bevegelige deler.
- Emballasje.
- Synssystemer.
Hvordan fungerer robotarmer?
Robotarmer er designet basert på den menneskelige armen, og de fungerer nesten på samme måte. Hvordan en robotarm fungerer avhenger av oppgaven den er designet for. Generelt er det imidlertid en spesifikk måte som alle robotarmer fungerer på. De er alle avhengige av ledd for bevegelser og er utstyrt med andre funksjoner som gjør dette mulig, for eksempel sensorer.
For å få en bedre oversikt over hvordan de fungerer, må vi kjenne til industrirobotdelene som utgjør robotarmen. De inkluderer følgende:
Controllers
Kilde: Pinterest
Industrielle robotkontrollere er hjernen til roboten. De er prosessorene som bærer det kjørbare programmet som bestemmer bevegelsene som robotarmen gjør. De kan enten programmeres automatisk eller tillate manuelle operasjoner av en kvalifisert tekniker. Noen steder tar de form av enorme datasystemer, og til tider er de redusert til en enkel joystick.
Arms
Dette er den delen som gjør selve jobben. Den består av tre hoveddeler: skulderen, albuen og håndleddet, akkurat som mennesker. Alle disse tre delene er knyttet til hverandre gjennom akser og ledd kontrollert av den sentrale prosessoren, kontrolleren. Hver del må bevege seg i forhold til den andre for å oppnå effektivitet.
Slutteffektor
Kilde: Pinterest
Dette er delen som utfører funksjonene til hånden. De fleste ganger, A robot slutteffektor består av to klør som holder gjenstander ved å lukke og åpne automatisk. Noen kan snurre og gjøre manøvrerende bevegelser når de holder eller flytter gjenstander.
Stasjoner
Kilde: Pinterest
Dette er motorene mellom leddene som styrer manøvrene og robotarmenes bevegelser. De bruker vanligvis belter som er kopier av de som finnes i bilmotorer.
Hvorfor trenger du robotarmer?
Kilde: Pinterest
Industrielle robotikkselskaper har vært på vei oppover de siste to tiårene, og etter hvert som tiden går, er det også de teknologiske fremskrittene i robotverdenen. Snart vil vi ha roboter som utfører alt arbeidet rundt oss. Så mye som de forårsaker forstyrrelser når det gjelder menneskelig arbeidskraft, er det ingen tvil om at roboter har gjort livet mye enklere.
Følgende er noen av fordelene ved å bruke industrielle robotarmer.
Forbedret arbeidersikkerhet
Byggejobber er arbeidskrevende, og de involverer mye tungt maskineri som kan utgjøre en fare for menneskelige arbeidere. Å bli utsatt for skadelige kjemikalier kan også ha en skadelig innvirkning på folks helse. Industrielle robotarmer har i stor grad redusert denne risikoen ettersom de kan fungere i alle forhold siden de er livløse maskiner. De kan håndtere repeterende arbeid uten å miste fokus selv for et sekund.
Reduserte kostnader
Selv om startkostnaden for å anskaffe en robot kan være høy, langsiktige fordeler er enorme. I tillegg til å fjerne behovet for lønn, avspasering og andre påløpende fordeler, er ikke roboter utsatt for feil. Tapene som fabrikkene har lidd på grunn av ødeleggelse av maskiner og produkter på grunn av menneskelig uaktsomhet, hører fortiden til.
Økt produktivitet
Det som før tok dager å oppnå, kan nå oppnås i løpet av timer. Det med menneskelig arbeidskraft, det er utsatt for å brenne ut, og hvile er nødvendig. Den eneste måten du kan holde produksjonen i gang i 24 timer er gjennom skift. Roboter, derimot, kan kjøre i flere dager uten å ta en eneste pause. An intelligent monteringsarbeidscelle kan sette i arbeid som tilsvarer at 4 personer jobber samtidig.
Bedre produktkvalitet
Mennesker kan ikke gjenskape nøyaktigheten og presisjonen som er involvert når roboter er en del av produksjonsprosessen. Roboter som brukes i produksjonen styres av laserskarpe veiledningsteknologier, noe som betyr at hver kutt og måling de gjør er rett på pengene. Leddede roboter, for eksempel, er legemliggjørelsen av nøyaktighet i robotverdenen. Bedre nøyaktighet betyr produkter med høyere kvaliteter.
Pålitelighet
Bransjer som bruker roboter i produksjon har sett produksjonen øke eksponentielt. Så lenge de blir betjent regelmessig, vil de fortsette å utføre konsekvent arbeid uansett hvor tøffe forholdene kan være. Det samme kan ikke sies om menneskelige arbeidere som er utsatt for sykdom og tretthet, noe som til slutt påvirker deres produksjon.
Hvilke bransjer bruker industrielle roboter?
Kilde: Pixabay
Mange produsenter har byttet eller er i ferd med å fullautomatisere produksjonsprosessen. Årsakene til dette er mange, men den viktigste er at roboter er pålitelige, reduserer kostnadene ved å betale lønn og sparer penger som kan omdirigeres til andre ting. Følgende er noen av bransjene som bruker robotarmapplikasjoner i deres produksjonsprosesser.
bilindustrien
Robotikk i bilproduksjon var blant de aller første som ble tatt i bruk når det gjelder industriell robotikk. Per nå vil du ikke finne noen bilprodusenter som ikke bruker en bilproduserende robot for over 75 % av produksjonen. De bilindustrien står for om lag 30 % av de totale industrielle robotarminstallasjonene. Den mest brukte roboten av bilprodusenter er ABB IRB 6640 som er god til å sveise bilrammer på plass.
Luftfartsindustri
Akkurat som bilindustrien, krever produksjon av fly mye robotkraft. Etterspørselen etter flyreiser øker verden over, og for å møte denne etterspørselen er det behov for å produsere flere fly raskere enn før. Industriroboter er svaret på dette behovet da de er raskere og kan programmeres til å håndtere alle slags oppgaver. Applikasjoner som maling av motordeler, tetting, boring og sveising er noen av tingene som håndteres av automatiserte maskiner.
Elektronikkindustrien
Elektronikk er en del av livene våre, og vi kan ikke klare oss uten dem. Produksjonen deres involverer mange komponenter hvis montering lett kan gå tapt for mennesker. Industriroboter blir nå mye brukt i produksjon av elektronikk ettersom de er flinkere til å håndtere små og sensitive deler av elektriske apparater. Bruken av renromsroboter har for eksempel forbedret kvaliteten på elektronikken betraktelig, da de forhindrer at støv noen gang kommer i kontakt med de indre delene under montering.
Mat industri
Matemballasje håndteres nå utelukkende av roboter. Noen steder er det til og med en del av kravene å bruke tjenester til roboter i en sensitiv jobb som er pakking og lager. De fordelene ved å bruke roboter i matforedling er at det er mindre sjanse for forurensning siden roboter er presise og raske. Å putte mat i riktige porsjoner og størrelser har også blitt kjennetegnet for robotisk matforedling.
Medisinsk og farmasøytisk industri
Sortering, tapping, dispensering og inspeksjon av medisiner er nå et forbehold for industriroboter. Roboter er nå programmert til å måle nøyaktig mengde medikamenter på siste milligram. Roboter i medisinsk og farmasøytisk industri har gjort det lettere å håndtere narkotika på en bedre måte som unngår overdreven svinn og forurensning.
Delikat medisinsk utstyr som kirurgisk verktøy produseres nå i nøyaktige størrelser etter behov medisinske roboter som forandrer verden. Når medisinske verktøy blir kompromittert, gjør det det vanskeligere for leger å behandle pasientene sine riktig.
Hvor mye koster en robotarm?
Kilde: Pixabay
Roboter kostet mye mer tidligere enn de gjør akkurat nå. Masseproduksjon har gjort det mulig for prisene å gå litt ned, men de er fortsatt i den høyere enden av budsjettet. I det nåværende markedet er den gjennomsnittlige prisen for industriroboter rundt $25,000 400,000, men den kan stige til over $XNUMX XNUMX avhengig av modell og størrelse.
En robotarmpris har også en tendens til å gå høyere ettersom du legger til flere periferiutstyr og ekstra funksjoner. Applikasjonsspesifikke tillegg, som kollisjonssensorer og sikkerhetsbur, som er en nødvendighet, kan doble startprisen på hele maskinen.
Som interessert kjøper kan du enten gå for en helt ny robot eller en billig industrirobotarm som har vært brukt tidligere. En fordel med å gå for en bruktrobot er at du sparer på kostnadene, selv om du vil oppleve noen små uhell underveis.
De beste programmerbare robotarmene i 2020
Etter hvert som bruken av robotarmer i alle bransjer øker, lages modeller for å håndtere applikasjonsspesifikke oppgaver for ulike produsenter. Følgende er de beste programmerbare industrielle robotarmene i 2020.
DOBOT magiker pedagogisk programmeringsrobot
Kilde: Pinterest
Dette er en robotarm som er designet for multi-tasking. Den kan håndtere 3D-utskrift, lasergravering, velg og plasser, tegne- og skrivemaskiner. Den er utstyrt med over 20 kodespråk, samtidig som den er enkel nok til å brukes av en nybegynnernivå.
LewanSoul LeArm 6DOF Robotarm i full metall
Kilde: Amazon
Dette er en arm som drives av en servo for å utføre bevegelse fleksibelt. Den har en metallklo som er sterk nok til håndtere tunge belastninger i hvilken som helst retning. Kontroll av roboten kan gjøres trådløst og kan samtidig styres via en smarttelefon.
QJRB800-1 Robotarm
Dette er en robotarm laget av EVS som har en maksimal nyttelast på rundt 1700 pund. Hele roboten i seg selv med de andre delene kombinert er omtrent 5600 pund, noe som gir et veldig stabilt grunnlag for alle tunge løfteoppgaver som er vanlig i de fleste produksjonsindustrier.
Owi Robotic Arm Edge
Kilde: Pinterest
Dette er en robotarm utstyrt med fem ledd styrt av en kablet-5 bryterkontroller som kan fjernstyres. D-batterier kan drive roboten samtidig som den kan drives av vekselstrøm. Den har en baserotasjon på 270° og har forlenget levetid på girkassen.
Hvordan velge industrielle robotarmer
Kilde: Pinterest
Når det gjelder å velge en robotarm, er det ting du må vurdere først.
Søknad
Bare fordi det er en robotarm, betyr det ikke nødvendigvis at du kan bruke den til å åpne ølet ditt, hver robotarm er designet for en spesifikk applikasjon. An arm designet for maling kan ikke brukes som en poleringsarm eller omvendt. Med mindre robotarmen er en flerbruksarm, sitter du fast med én funksjonsrobotarm.
nyttelast
Nyttelast refererer til den maksimale belastningen som robotarmen kan håndtere. Hvis du har å gjøre med en tyngre belastning som industriemballasje, må du gå for en stor robotarm som kan håndtere tyngre laster med en enkel pick and place-automatisering.
Grad av frihet
Bevegelsen en robotarm kan manøvrere avhenger av antall akser. Jo flere antall akser, jo mer fleksibel vil armen være med tanke på bevegelse. Større robotarmer krever flere akser ettersom det krever mer innsats for dem å snu.
Speed
Hvis du har å gjøre med repeterende oppgaver, vil du være best tjent med en høyhastighets robotarm det er så raskt som mulig, en leddrobot er et eksempel på en rask robot som egner seg for en slik oppgave. Noen robotarmer kommer med alternativene som lar kontrolleren justere hastigheten.
Kostnad
Du kan bare få det du har råd til. Hvis du har å gjøre med høyvolumsarbeid som produksjon, trenger du mer enn én robotarm, noe som vil koste deg mye. Hvis alt du leter etter er en enkel innretning for hjemmebruk, så er en enkel lavkost robotarm det du bør gå for.
Konklusjon
Industriell robotteknologi blir uunnværlig etter hvert som tiden går. Produksjonsindustrien er så godt som ferdig med menneskelig arbeidskraft allerede som vi snakker. Det lille som er igjen av menneskelig arbeidskraft reduseres til vedlikehold og kontroll av disse robotene når behovet oppstår. En dag, i fremtiden, vil roboter være standardfunksjonen i alle bransjer rundt om i verden.