Каковы различные типы промышленных роботов

Источник: Pinterest
Выполнение производственных задач с течением времени претерпевало улучшения. Чисто ручной труд был улучшен грубыми инструментами, которые затем были усовершенствованы до машин. Тем не менее, все больше инноваций порождает новые альтернативы, такие как роботы.

Юнимейт был первый в мире робот для успешного использования в производстве. Он был изобретен Джорджем Деволом в конце 50-х и впервые установлен на заводе General Motors. Он использовался для литья под давлением и мог двигаться в радиусе 12 футов. Увидев преимущества его использования, вскоре все больше компаний захотели его приобрести.

С тех пор специалисты продолжают создавать различных роботов и исследовать новые способы их применения в производстве. В настоящее время существует много сложных поставщиков, таких как EVS, которые могут предложить инновационные и передовые решения. промышленные роботы-манипуляторы для продажи.
Ниже рассмотрим различные типы роботов и их особенности.

Содержание

СКАР Роботы

Роботы SCARA, основанные на осях движения роботов, являются более современными по сравнению с подобрать и разместить промышленных роботов. Оба могут выполнять одну и ту же функцию, но роботы SCARA легко вытесняют друг друга.

Робот SCARA состоит из основания, которое соединено с манипулятором робота параллельно оси. Поворотные соединения обеспечивают соответствие в плоскости XY. Другими словами, рука робота SCARA может двигаться слева направо, а также вперед и назад. Однако он является жестким по оси Z, так что может вращаться только вокруг тета-оси.
Конструкция обеспечивает 4 степени свободы. Далее рука может быть откинута назад или вытянута. Это функция, которая пригодится в зависимости от того, какая длина необходима для задачи, для которой она используется.

Что касается программного обеспечения, SCARA роботы предназначены для автоматизации задач, но по инструкции контроллера. Интерфейс контроллера прост в использовании, и они, как правило, реагируют на команды.
Учитывая, что они поставляются в виде готового решения, дополнительное программирование практически не требуется.

Плюсы

• Роботы SCARA очень быстрые благодаря гибкости, обеспечиваемой вращающимися соединениями, удерживающими руку на месте.

• Хотя они не занимают много места для выполнения своих задач, рука покрывает большую площадь во время работы. Они могут подобрать и разместить в значительном радиусе

• Они очень точны

• Может справиться с высокой полезной нагрузкой

Минусы

• Они могут функционировать только при размещении на плоской поверхности или прикреплении к ней, что обеспечивает ограниченную гибкость размещения.

• Требуется выделенный контроллер

Промышленное применение

Способность робота SCARA поднимать и бросать делает его подходящим для:

• Паллетирование

• Погрузочные машины

• Сборочные функции

• Лазерная гравировка с помощью соответствующего рабочего органа

• Пайка

Дельта Роботс

Источник: Pinterest
Дельта-роботы были изобретены Реймондом Клавелем и группой ученых из колледжа во Франции. Их также называют параллельными роботами.

Конструкция робота Delta состоит из основания, установленного над головой, с 3 двигателями, которые приводят в движение руки, связанные с основанием. Параллельные руки имеют как призматические, так и поворотные шарниры, что не характерно для других роботов. В результате он может перемещаться по осям X, Y, хотя большинство пользователей настраивают своих роботов, добавляя дополнительные оси. Ось вращения или шага могут быть получены путем модификации для выполнения определенных задач.

Поскольку роботы Delta часто используются для автоматизации операций по выбору и размещению на конвейерных системах, программирование определяет их эффективность. Они также оснащены камерами, которые в сочетании со специальным программным обеспечением составляют их систему зрения. Целью системы зрения является различение хороших и плохих продуктов во время выбора и сортировки.

Подходящие рабочие органы обычно крепятся к рукам, но для этого требуются специальные схемы проектирования. Любой дополнительный вес на руках снижает производительность высокоскоростной руки робота, для которой они предназначены. Присоски особенно популярны среди них.

Плюсы

• Они самые быстрые и даже превосходят SCARA в тесте стойки ворот.

• Может работать на большом рабочем пространстве

• Передовое программное обеспечение делает их очень точными и эффективными

Минусы

• Может управлять только очень легкими полезными нагрузками

• Повторяющиеся движения с высокой скоростью приводят к износу деталей.

• Они дорогие

Промышленное применение

• Симуляторы полета - сюда входит расширенная версия, в которой используются 6 дополнительных линейных приводов и подвижная база.

• Фармацевтическая индустрия

• Сортировка единиц товара
  

• Упаковка для пищевых продуктов

• Несложные сборочные задачи

Полярные роботы

Источник: Pinterest
Конструкция полярного робота состоит из основания, к которому крепится рука. Рука крепится с помощью поворотного соединения. Они также известны как сферические роботы из-за формы связанного с ними рабочего пространства. У них много общего с Unimate, который тоже был сферическим.

Рука полярного робота может быть удлинена, хотя она ограничена только радиусом вокруг машины. Он имеет три оси, образующие так называемую полярную систему координат. Это означает, что точки в пределах досягаемости манипулятора робота определяются расстоянием, на которое он может растянуться от основания робота под заданным углом.

Плюсы

• Рука может достигать под или над препятствиями

• Они имеют 360-градусный охват

• Они работают над большим рабочим пространством

Минусы

• Они требуют много надзора и контроля

• Плохая точность

• Учитывая их движение, они не идеальны для повторяющихся задач.

Промышленное применение

• Литье под давлением

• Сварочные работы

• литье под давлением

• Обращение с изделиями из стекла

Цилиндрические роботы

Источник: Pinterest
Цилиндрический робот состоит из двух основных частей: поворотного и линейного привода, прикрепленных к цилиндрическому основанию. Они отвечают за вертикальные и горизонтальные движения, которые может совершать рука робота. Поворотный вал облегчает работу робота в цилиндрической рабочей зоне.

Кроме того, рука способна удлиняться и складываться обратно в исходное положение. Его обтекаемая конструкция позволяет работать в ограниченном пространстве, куда не помещаются более громоздкие руки. С другой стороны, вращение возможно только вдоль вертикальной оси.

Цилиндрические роботы поставляются уже собранными, поэтому не следует ожидать проблем с установкой, за исключением случаев, когда необходима настройка.

Плюсы

• Может справляться с тяжелыми полезными нагрузками

• Охватить себя на 360 градусов

• Они не занимают много места по сравнению с радиусом их рабочего пространства.

Минусы

• Ограниченное вращательное движение

• Низкая точность

• Они не так универсальны, как другие доступные варианты.

Промышленное применение

• Литейные и кузнечные работы

• Нанесение покрытия

• Литье под давлением

• Погрузочно-разгрузочные машины

• Лабораторные и биомедицинские приложения предпочитают их из-за размера и расположения руки.

Декартовы роботы

Источник: Pinterest
Все 3 оси декартова робота перпендикулярны друг другу. Движениям способствуют:

• 3 призматических шарнира, которые работают в скользящем движении по осям XYZ.

• Линейные приводы

• Двигатели для питания

• Насадка на запястье, где необходимо вращение

Обычно они поставляются по частям и требуют сборки заводскими экспертами по машинному оборудованию. Хотя их сборка может быть сложной, она дает возможность выполнить настройку. На самом деле, это одна из причин, которые делают его популярным. Точность, скорость и длину хода можно регулировать в зависимости от отрасли или области применения.

Декартовы роботы также называются портальными или прямолинейными роботами. Они занимают форму кабины с точки зрения их рабочей зоны. Однако одной примечательной особенностью является то, что при необходимости их можно монтировать по-разному. Они адаптируются к потолочному монтажу, а также к вертикальному и горизонтальному положениям.

Плюсы

• Они могут взять на себя большую полезную нагрузку

• В эксплуатации они достаточно универсальны.

• Доступный

• Можно запрограммировать в онлайн-режиме

• У них хороший уровень точности

Минусы

• Одновременно может происходить только одно движение оси

• Они занимают много места

• Процесс установки обычно сложен

Промышленное применение

• Обращение с процессами литья пластмасс

• Герметизирующие задачи

• 3D печать

• Загрузка и разгрузка

• Задачи паллетирования
  

Шарнирные роботы/ 6-осевые

Вращающиеся суставы шарнирных роботов позволяют им двигаться в диапазоне, подобном человеческой руке. Они гибки по осям X, Y, Z, но также могут вращаться, наклоняться и рыскать.
Базовая конструкция состоит из основания и рычага, соединенных поворотным шарниром. Количество поворотных соединений может быть увеличено до 10 и может быть как параллельным, так и ортогональным.

Учитывая возможности движения по 6 осям, эти роботы могут выполнять задачи, которые большинство не может. Рука очень отзывчива и довольно быстро удлиняется до полной длины. С точки зрения управления, им требуется хорошо настроенное программное обеспечение, если они должны функционировать на оптимальном уровне. Из-за их большого диапазона движения процесс программирования может быть сложным. Однако некоторые производители предлагают индивидуальные предустановленные пакеты управления.

Плюсы

• Они могут достигать и маневрировать в областях, недоступных для других роботов.

• Они охватывают большой рабочий радиус

• Высокоскоростной робот-манипулятор

• Хорошо справляться с уникальными задачами контроллера, такими как рисование.

• Тяжелые полезные нагрузки можно терпеть

Минусы

• кинематические операции может быть сложно

• Им требуется специальный контроллер

• Дорогостоящий

Промышленное применение

• Дуговая сварка
  

• Автомобильная сборка

• Упаковка для пищевых продуктов

• Литейные и кузнечные работы

• Резка стали

• Обработка стекла

• Литье металла

Коботы

Источник: Pinterest
Коботы также известны как коллаборативные роботы, поскольку они предназначены для совместной работы с людьми. Традиционные роботы создавали такие проблемы, как столкновения с рабочими на заводских площадях. Для предотвращения подобных аварий в качестве более безопасной альтернативы были созданы коботы.
Существует три основных типа коботов:

Коботы с ручным управлением

Они программируются техническими специалистами с помощью ручного устройства для обучения рук роботов желаемым движениям.

Коботы скорости и автоматизации

По сути, это традиционные промышленные роботы с системами технического зрения. У них есть предупреждение и стоп-зона. Когда рабочий входит в зону предупреждения, он автоматически замедляет свою работу. Если они приближаются к зоне остановки, кобот полностью перестает функционировать. Они возобновляют работу, когда обе зоны свободны от препятствий.

Коботы, ограничивающие власть и семью

Они способны работать вместе с людьми, но не оснащены никакими системами обзора, сканерами или защитными барьерами. Вместо этого они разработаны без открытых двигателей или острых углов. Кроме того, у них есть двигатели столкновения, которые останавливают их, когда вокруг них появляются препятствия.

Остановочные коботы с контролем безопасности

По сравнению с другими роботами они наименее «дружественны к человеку». Однако у них есть датчики безопасности, которые останавливают и возобновляют работу, когда обнаруживают препятствие человека.

Факторы, отличающие роботов

Промышленные роботы, как правило, имеют общие черты, такие как манипуляторы. Тем не менее, они принципиально отличаются с точки зрения аспектов дизайна, таких как:

Ось

Источник: Pinterest
Как и в математическом графике, оси робота относятся к направлениям, в которых может двигаться манипулятор робота. Существуют оси X, Y и Z. Они обозначают движение назад/вперед, влево/вправо и вверх/вниз соответственно.

Степень свободы

Источник: Pinterest
Степень свободы робота — это описание диапазона его движений в трехмерном пространстве. В дополнение к трем осям свобода включает в себя такие аспекты, как вращение, рыскание и шаг.
Количество осей робота определяет его степень свободы.

Рабочее пространство

Источник: robots.com
Рассмотрим, например, что робот используется для сбора апельсинов с одной тележки на другую. Расстояние, которое он покрывает между двумя тележками, называется его рабочим пространством. Некоторые роботы, в зависимости от их строения, могут преодолевать большие расстояния, чем другие. Кроме того, такие факторы, как свобода и длина руки, увеличивают рабочий диапазон робота.

Рабочий орган

Источник: robotsandautomationnews.com
С точки зрения дизайна рука робота действительно является имитацией руки человека. Они могут различаться по ловкости и способностям, но основная концепция одна и та же.
Тем не менее, конечный эффектор — это, по сути, «рука», прикрепленная к концу руки заводского робота. Существует множество типы концевых эффекторов, они различаются в зависимости от задач. Некоторые примеры включают захваты, сварочные инструменты и присоски.

Суставы

Источник:Pinterest
Использование шарниров гарантирует, что рука робота останется прикрепленной к конструкции, а также облегчит ее движения. Тип сустава робота играет большую роль в его гибкости и диапазоне движений. Они включают:
Параллельные соединения – как следует из названия, они располагаются рядом друг с другом и обычно используются для линейных движений.
Призматические соединения — их также называют скользящими, поскольку они обеспечивают линейное скользящее движение между двумя частями робота.
Поворотные соединения — они идеально подходят, когда требуется гибкость, например, многомерное вращение.
Вращающиеся сочленения — любая степень вращения потребует одного или нескольких таких сочленений. Хотя они более ограничены в диапазоне по сравнению с революционным сочленением.

Двигатели

Источник: Pinterest
Чтобы руки робота двигались и выполняли команды, им требуется источник питания. Двигатели преобразуют электрическую энергию для питания роботизированные руки.

Программирование

Источник:visualcomponents.com
Он включает в себя использование программного обеспечения для управления работой робота. Рабочими параметрами, такими как скорость, повторяемость и длина хода движений руки, можно управлять с помощью программирования.
Каждый робот имеет свой вид и уровень программирования, причем некоторые из них более продвинуты, чем другие. Кроме того, в некоторых случаях роботы предварительно запрограммированы, а другие настраиваются. Существуют также интерфейсы физических контроллеров, которые используются для передачи инструкций роботам.

Влияние роботов на производство

Источник:Pinterest
Несомненно, обрабатывающая промышленность во всем мире не была бы такой, какая она есть, без роботов. Они оказали большое влияние на:

Весы производства

Источник: Pixabay
Роботы позволили фабрикам увеличить производство и при этом сократить время оборота. Рабочие скорости, такие как у робота Delta, позволяют обрабатывать больше единиц продукции.

Стоимость производства

Источник: Pixabay
Учитывая, что роботы берут на себя большую рабочую нагрузку, они сокращают количество сотрудников, которых необходимо нанять. Кроме того, их автоматизированный механический характер делает их более рациональными в эксплуатации, чем ручные методы. Достаточно сказать, что они уменьшают потери.

Безопасность персонала

Источник: Pixabay
С первых дней существования Unimate роботы использовались для выполнения сложных и опасных задач. Литье под давлением, сварка и подъем тяжелых грузов в опасных зонах — это лишь несколько примеров производственных процессов с высокой степенью риска. Использование таких роботов, как роботизированная сварка алюминия защищает рабочих от сопутствующих опасностей.
Однако, с другой стороны, роботы также представляют опасность для окружающих их работников. Например, если их скорость слишком высока, рабочие органы или рычаги могут выйти из строя и случайно уронить груз.

Набор персонала

Источник: Pixabay
Одним из основных возражений против роботов и автоматизации в целом является опасение, что они заменить человеческий труд. Действительно, некоторые люди потеряли работу из-за таких технологий. Однако даже с искусственным интеллектом маловероятно, что роботы когда-нибудь станут такими же интуитивными или творческими, как человечество.

Поскольку роботы берут на себя предсказуемые повторяющиеся задачи, рабочие, возможно, смогут адаптироваться к сбоям, взяв на себя другие сложные задачи. Творчество и дизайн, например, всегда будут требовать нюансов человеческих эмоций и мыслей.

Заключение

Конечно, возврата к ручному производству уже не будет, автоматизация никуда не денется. Поскольку все больше инноваций меняют и улучшают существующие типы роботов, производителям придется не отставать. В конце концов, лучшее оборудование ведет к более эффективным производственным линиям и более высокому качеству продукции.

Если вы хотите автоматизировать свой бизнес, теперь у вас есть все факты обо всех типах роботов и их функциях. Обязательно работайте с проверенными отраслевые эксперты чтобы узнать, какие варианты продуктов доступны на рынке. С другой стороны, что бы вы ни выбрали, вы сделаете осознанный выбор.