Источник: Unsplash
An промышленный робот-манипулятор имеет много частей. Каждая выполняет определенную функцию, которая дополняет другие части. У мобильных есть колеса, перемещающиеся с одного места на другое. У других есть планеры, которые позволяют им перемещаться по самолетам над головой. Но самой важной частью промышленного робота является роботизированная рука.
Всю важную и тонкую работу выполняет манипулятор: от сварки, подъема и размещения, сортировки и многого другого. Как только робот-манипулятор поврежден, для робота все готово; до ремонта мало что можно сделать.
Мы собираемся посмотреть, как роботизированные руки используются в производстве, их история, существующие типы, почему они предпочтительны, опасности, связанные с их использованием, и производители роботов-манипуляторов которые активно производят их массово по всему миру.
История роботизированного оружия в производстве
Официально первая функциональная роботизированная рука приписывается Джорджу Деволу, который в сотрудничестве с Джозефом Энгельбергером разработал первую программируемую руку в 1954 году. компания по производству промышленных роботов в мире два года спустя в Америке.
Это было началом бурного развития, когда люди начали интересоваться робототехникой. General Motors была первой, кто сделал шаг вперед, когда в 1962 году они впервые использовали роботизированную руку Unimate на своей линии сборки автомобилей. К 1969 году роботизированная рука, полностью управляемая компьютером, уже работала.
К драке присоединялось все больше компаний и стран, и к 1973 году в мире уже существовали различные версии коммерческих 6-осевой рычаг роботы в Японии и Германии.
Производством в современном мире почти полностью управляют промышленные роботы, и ожидается, что в будущем их число будет расти.
Параметры, определяющие применение роботизированных манипуляторов в производстве
Роботизированные руки, используемые в производстве, определяются примерно восемью параметрами, включая следующие.
Количество осей: Оси — это части, отвечающие за гибкое движение роботизированной руки. Большинство роботизированных рук имеют оси от 2 и выше. Чем больше осей, тем больше функций.
Рабочая зона: это область пространства, которую робот занимает и может охватить при максимальном растяжении.
Рабочее пространство: Рабочее пространство — это пространство, с которым роботизированная рука полностью взаимодействует, не сталкиваясь ни с какими другими объектами.
Полезная нагрузка: Полезная нагрузка относится к максимальному весу груза, который может быть перевезен большая рука робота можно поднять без поломки.
Повторяемость: это способность роботизированной руки выполнять одни и те же задачи снова и снова без ущерба для скорости или точности.
Управление движением: Это движения, которые настроены для работы в определенной области рабочего пространства. Управление движением можно настроить в зависимости от задачи.
Податливость: это мера общего расстояния или угла, который покроет сочленение робота под действием силы.
Привод: Это относится к мощности, предоставляемой двигателем для создания движений в роботизированной руке. Обычно он настраивается сложным образом, используя шестерни для создания гармоничной системы, где одно движение запускает следующее.
Типы роботизированного оружия
В целом, существует около четырех типов роботизированных рук, которые широко используются в отраслях, использующих роботов в производстве. Они включают в себя следующие.
Портальная роботизированная рука
Источник: Pinterest
Оси этой роботизированной руки совпадают с декартовым координатором и используются в качестве робота-перехватчика, робота для нанесения герметика, машинного манипулятора и т. д. Сварочный робот MIG. Портальный роботизированный манипулятор обычно имеет три призматических шарнира.
Цилиндрическая роботизированная рука
В этом типе манипулятора оси образуют цилиндрическую систему координат. Цилиндрический манипулятор в основном используется для роботизированная сборка такие задачи, как обслуживание станков, сварка и эксплуатация машин для литья под давлением.
Шарнирная роботизированная рука
Шарнирная роботизированная рука имеет как минимум 3 вращающихся соединения. Он в основном используется на сборочных предприятиях в фетровочных машинах. Он также используется в качестве робот для дуговой сварки, для окраски распылением и литья под давлением.
Сферические роботизированные руки
Не путать с цилиндрическими манипуляторами, сферические манипуляторы — это тип, оси которого образуют полярную систему координат. Используется в качестве роботов для точечной сварки, роботы для обработки материалов, роботы-манипуляторы, литье под давлением, замерочные машины и газовая сварка.
Основные области применения роботизированного оружия в производстве
Источник: Pinterest
Роботизированные руки выполняют различные функции в производстве, включая следующие.
Robotic Vision
Роботизированное зрение относится к осознанию, которое промышленный робот имеет во время работы. Он должен иметь возможность выбирать то, что требуется, и избегать столкновения с другими объектами поблизости. Роботизированное зрение — это технология, которая делает все это возможным благодаря использованию очень сложных датчиков, которые способны оценивать расстояния и скорости движущихся объектов, чтобы соответствующим образом перекалибровать движения роботизированной руки.
В отсутствие роботизированного зрения роботизированная рука — не что иное, как жесткая часть машины, которая движется по заданной траектории.
Автоматизированные сварочные процессы
Точечная и дуговая сварка являются наиболее важными процессами в автомобилестроении и аэрокосмической промышленности. Именно так автомобили и другие движущиеся машины удерживаются на месте. Роботизированные сварочные системы только на них приходится более 50% всех ролей, для которых предназначены роботы-манипуляторы в производственном секторе. Работа связана с большим количеством тепла, что может быть небезопасно для людей, поэтому для этой роли предпочтительны роботы-манипуляторы.
сборка
Сборочные отрасли, такие как аэрокосмическая, автомобильная и электронная, включают в себя множество деталей. В большинстве случаев рассматриваемые детали обычно слишком тяжелы, и когда полагаешься на человеческий труд, ошибки неизбежны.
Роботы сборочной линии разработаны для обработки веса при соединении вещей с очень малыми погрешностями. Роботизированные сборочные системы требуют скорости и точности, особенно когда задействованные элементы имеют прямое отношение к благополучию людей, например, автомобили и медицинское оборудование.
Автоматический покрасочный робот
Человеческие руки не могут создавать гладкие и однородные текстуры, которых может достичь роботизированная рука при рисовании. Слой краски на автомобиле, например, делает больше, чем добавляет эстетическую привлекательность; он также защищает автомобиль от солнца и других элементов, которые могут привести к коррозии механических частей. Следовательно, работа по покраске должна быть завершена, и именно здесь малярный робот вступает в игру.
Обслуживание машин и передача деталей
Если учесть время, которое требуется людям, чтобы разгрузить сырье для обработки, прежде чем загрузить все это на сборочную линию, к тому времени, когда конечный продукт появится с другого конца, много времени будет потрачено впустую. А робот по уходу за машиной будет обрабатывать весь процесс намного быстрее и с большей точностью. Чтобы производственный процесс был бесперебойным, все должно быть в нужном месте в нужное время.
и перевалки сыпучих материалов
Автоматизация выбора и размещения является частью производства. Используемые материалы могут быть тяжелыми и представлять физическую опасность для людей. Повторяющийся характер работы и скорость, необходимая для выполнения задачи, делают промышленных роботов идеальными для этой работы. Нередко роботы-манипуляторы легко перемещают по фабрике грузы весом более тонны. Это то, что потребовало бы большого количества людей.
Почему роботы-манипуляторы предпочтительнее в производстве
Использование роботов-манипуляторов с годами растет, и это не случайность. Несмотря на то, что это лишает многих людей работы, выгоды, которые производители получают от автоматизации своих заводов, перевешивают любые последствия, которые могут возникнуть с точки зрения судебных исков и тому подобного.
Ниже приведены основные причины, по которым в производстве предпочтение отдается роботам-манипуляторам.
Безопасность
Источник: Pinterest
В производственной зоне происходит меньше несчастных случаев благодаря сокращению числа рабочих и наличию промышленных роботов с роботизированным зрением. Случаи, когда компании предъявляют иски и заставляют выплатить травмированному сотруднику огромные суммы наличными, происходят с того дня, когда промышленная революция стала движущей силой современного мира.
Ожидается, что безопасность на сборочных предприятиях повысится еще больше, поскольку в будущем в игру войдут более совершенные роботы-манипуляторы.
Скорость
Удовлетворить спрос на продукцию сложно. Темпы потребления во всем мире превышают предложение, и это заставило многих производителей рассмотреть новые способы ускорения процесса без ущерба для качества. А высокоскоростной робот-манипулятор является лучшим решением этой проблемы. Их способность гораздо быстрее справляться с задачей, для которой они предназначены, делает их таким ценным дополнением к рабочей силе.
Это одно из многих качеств, с которыми люди не могут конкурировать.
Согласованность
Источник: Pinterest
Контроль качества является неотъемлемой частью производства. Сырье может меняться изо дня в день, но хороший производитель должен уметь сглаживать колебания и производить продукты, которые постоянно получают высокие оценки по шкале качества. У роботов-манипуляторов нет проблем с выполнением повторяющихся действий, и это главная причина, по которой они могут работать последовательно без каких-либо заметных изменений в качестве конечных продуктов.
точность
Там, где в производстве задействованы роботы, права на ошибку практически нет. Роботы-манипуляторы предварительно запрограммированы на выполнение одной и той же задачи снова и снова, используя одни и те же процедуры и придерживаясь одних и тех же шагов. Такой уровень точности и сосредоточенности является причиной производства продуктов, идентичных по весу, упаковке и качеству. То, что потребители действительно ценят.
Увеличение производительности
Источник: Pinterest
Когда вы сочетаете безопасность, скорость, согласованность и точность, вы получаете повышенную производительность. Роботизированные руки, в отличие от рабочих-людей, которым нужны перерывы и сон, могут работать без присмотра в течение нескольких дней без присмотра. Они могут выполнять работу, предназначенную для нескольких человек, в течение нескольких дней в течение нескольких часов. Это дало многим производителям возможность идти в ногу со спросом.
Нежные роли
Источник: Pinterest
Что касается электроники или медицинская и фармацевтическая промышленность, производители не могут позволить себе выпускать дефектные продукты из-за своей репутации, и на карту поставлены жизни людей, которые должны использовать эти продукты. Тонкие детали, такие как датчики в электрических деталях или миниатюрные медицинские инструменты, не могут быть изготовлены руками человека. Только узкоспециализированные роботы-манипуляторы могут справиться с этой задачей.
Гибкость
Источник: Pinterest
Самая большая выгода, которую фабрики получают от роботов, — это их гибкость. Какими бы специализированными они ни были, ничто не мешает производителям перепрограммировать и перепрофилировать робота для другой роли. Это означает, что здесь нет избыточности, робота можно использовать для всех ролей на фабрике до того, как он достигнет конца своего срока службы, а на это могут уйти годы и годы.
Они сотрудничают
Источник: robots.com
В областях, где по-прежнему требуется человеческий труд, были найдены способы позволить людям работать вместе с роботами. Промышленные роботы, подпадающие под эту категорию, называются коллаборативные роботы, и было обнаружено, что они значительно улучшают производительность труда среди рабочих. Коллаборативные роботы — это решение растущего страха населения перед тем, что роботы здесь, чтобы отнять у них работу. Люди по-прежнему играют свою роль в автоматизированном мире.
У производителей нет выбора
Источник: Pixabay
Точно так же, как полтора века назад миру ничего не оставалось, как перейти от лошадей к автомобилям, сегодня у производителей нет иного выбора, кроме как принять роботизированные системы автоматизации. На самом деле отказ от автоматизации производства — экономическое самоубийство, потому что вы не сможете идти в ногу с конкурентами.
Топ-5 производителей роботов-манипуляторов
Гонка за доминирование в секторе промышленной робототехники только разгорается. Это не только увеличило их производство, но и то, что могут делать эти роботы-манипуляторы, расширяется с каждым днем. Некоторые из производители роботов-манипуляторов В основе этого роста лежат следующие.
EVS
EVS — производитель промышленных роботов в Китае, специализирующийся на создании широкого спектра промышленных роботов, используемых по всему миру в различных секторах. Их промышленные роботизированные манипуляторы могут обрабатывать грузы весом от 3 кг до 800 кг, и они включают 6-осевые роботы такие как SCARA, дельта, взрывозащищенные роботы и множество других типов.
Их типичные роботизированные руки используются в качестве робот-манипулятор для укладки на поддоны, для сварки, штамповки, резки, паллетирования, подбора и размещения, обслуживания машин и погрузочно-разгрузочных работ.
Корпорация FANUC
Источник: fanuc.co.jp
FANUC входит в число мировых гигантов робототехники. Компания создает решения для автоматизации с 1956 года в Японии и была одним из первых производителей роботов, успешно спроектировавших механизм SERVO. Часть их сборочной линии включает СКАРА робот, дельта, джентри и коллаборативные роботы. Роботы FANUC высоко ценятся в производственном секторе и наиболее известны своим желтым внешним видом.
РИС
Источник: global.abb
На момент написания этого текста компания ABB завершила более 400,000 XNUMX роботизированных установок по всему миру в производственных отраслях. Компания имеет один из самых обширных каталогов роботов, а также имеет специальный отдел, который занимается кастомизацией. Как бренд, ABB существует уже более века, и благодаря этому они смогли сузить свое производство, включив в него некоторые из самых передовых заводских роботизированных рук, с которыми вы когда-либо сталкивались.
Роботы EPSON
Источник: epson.com
EPSON обычно ассоциируется с электроникой и особенно известен во всем мире своими принтерами. Тем не менее, бренд также балуется высокотехнологичными промышленными роботами и занимается этим уже довольно давно. Подразделение EPSON по робототехнике было создано в результате того, что Seiko нуждались в роботах для своих часовых фабрик, и вместо того, чтобы отдать их на аутсорсинг, Seiko решила инвестировать собственные средства, и так родилась робототехника EPSON.
Недорогие роботы SCARA от EPSON являются одними из лучших в отрасли. Они также производят шарнирных и декартовых роботов.
KUKA
Источник: kuka.com
Компания KUKA со штаб-квартирой в Аугсбурге является одним из крупнейших производителей в Европе с объемом продаж более 3.2 млрд евро. В компании работает более 14,000 XNUMX человек в многочисленных филиалах, разбросанных по всему миру. Роботы KUKA являются одними из наиболее часто используемых робототехника в автомобилестроении, крупнейшая промышленность в Германии.
Опасности промышленных роботов: как обеспечить безопасность людей
Несмотря на то, что количество несчастных случаев резко сократилось благодаря использованию передовых роботов в производстве, опасность все еще существует. Роботы — это не люди, и до того, как они будут считаться полностью автономными, еще далеко.
Чтобы еще больше улучшить хорошие условия труда, ниже приведены способы минимизации опасностей, связанных с промышленными роботами.
Используйте самообучающихся роботов
Самообучающиеся роботы относятся к типу людей, которые продолжают совершенствоваться, а не придерживаются заранее запрограммированного кода, который их запускает. Они способны наблюдать за окружающей средой и органично приспосабливаться к новой работе и ситуациям. Этот мониторинг их окружения делает их более безопасными для других роботов и людей, поскольку они ставят безопасность на первое место.
В настоящее время разработка этого типа роботов стоит дорого, но со временем они смогут стать стандартными вариантами работы в производственном секторе.
Регулярные осмотры
Регулярный осмотр роботизированных манипуляторов и других частей имеет важное значение, поскольку это единственный способ своевременно выявить любые повреждения, которые могут привести к повреждению и несчастным случаям. Промышленные роботы пока не обладают самодиагностикой. Поэтому их содержание зависит от людей; в противном случае они продолжали бы работать, пока не сломаются. Неисправный робот-манипулятор несет в себе риск не только поставить под угрозу работу, но и подвергает любого, кто работает рядом с ним, опасности получения физических травм.
Обновление программного обеспечения
Проверка на предмет ремонта и замена поврежденных деталей должны сопровождаться обновлением программного обеспечения. Когда люди говорят об улучшении робототехники, они чаще говорят об обновлении программного обеспечения. Когда вы улучшаете программу, управляющую роботом, вы улучшаете все остальное. Плавно работающая программа несет меньший риск повреждения или поломки, что может привести к тому, что робот станет мошенником и причинит вред другим людям.
Обучение технике безопасности
Совместная работа людей и роботов несложна, но обучение технике безопасности важно. Рабочие должны пройти надлежащее обучение, чтобы гарантировать, что их собственная безопасность не будет поставлена под угрозу в ходе их работы. В отличие от роботов, люди устают, и это может повлиять на их концентрацию. Вот почему на многих фабриках на стенах вывешены очень строгие правила, как постоянное напоминание людям о том, что нужно всегда быть начеку.
Проектирование рабочих станций для роботов
Самый эффективный способ обеспечить безопасность — это спроектировать специальные рабочие места для роботов, отдельно от рабочих мест. Это не только отключит любой контакт между двумя сторонами, но и даст роботу пространство, необходимое для выполнения своей работы без необходимости избегать столкновений.
Предотвратить несанкционированный доступ
Промышленные роботы — это сложные машины, в которых задействовано множество движущихся частей и дорогих технологий. По этой причине с ними должны работать только квалифицированные специалисты. Если разрешить кому-либо возиться с роботами, это может привести к изменению конфигурации их работы, а это небезопасно для рабочей среды. Ни в коем случае нельзя допускать к ним людей, не занимающихся непосредственной установкой и обслуживанием роботов.
Новые проблемы в использовании роботизированного оружия в производстве
Автоматизация производства имеет свои проблемы, которые замедляют полную интеграцию роботов на рабочем месте. Некоторые из проблем включают следующее.
Стоимость
Источник: epson.com
Несколько раз упоминалось, что автоматизация помогает сократить расходы на производство, но это долгосрочная оценка. Первоначальная стоимость автоматизации производства может сделать компанию банкротом еще до начала операций. Промышленные роботы стоят недешево, стоимость одного сварочного робота для продажи составляет около 40,000 XNUMX долларов, и это без учета расходов на их обслуживание. Это слишком дорого для большинства компаний.
Пробелы в навыках
Источник: Pixabay
Нехватка специалистов по робототехнике негативно влияет на автоматизированное производство. Несмотря на то, что использование роботов на фабриках устарело, нехватка техников и программистов никогда не решалась в достаточной мере, и по мере того, как все больше заводов переходят на роботов, в конечном итоге они застревают с очень немногими людьми, достаточно квалифицированными для управления и обслуживания машин. Это может привести к тому, что некоторые заводы временно прекратят производство.
Требуется время, чтобы настроить их
Источник: Pixabay
Привести роботов в рабочее положение — это одно; довести их до оптимального уровня — это еще одна гора. В отличие от других машин, промышленные роботы должны быть откалиброваны и приспособлены к задачам, для которых они были разработаны. Это может занять месяцы настройки и изменений, не говоря уже о обучение промышленной робототехнике необходимо для того, чтобы работники могли с ним взаимодействовать. Это может закончиться огромными потерями в долгосрочной перспективе.
Саботировать
Случаи, когда недовольные рабочие отключают роботов от сети на полпути, очень распространены. Поскольку роботы берут на себя большую часть работы, люди чувствуют, что вот-вот потеряют свой единственный источник средств к существованию. Это привело к тому, что многие компании потеряли большие деньги на ремонте, вызванном преднамеренным саботажем.
Заключение
Ожидается, что использование роботизированных рук в производстве продолжит расти по всему миру. Луч надежды на горизонте в том, что по мере того, как производители роботов присоединятся к отрасли, стоимость этих роботов снизится настолько, что даже самые маленькие фабрики смогут себе их позволить. Когда-нибудь в будущем будет легче найти недорогую роботизированную руку в Интернете или даже на открытом рынке.
Если вы всегда хотели начать компанию по производству роботизированной руки, то вам будет полезно пообщаться с экспертами по промышленным роботам. Не стесняйтесь войти в контакт с нами, и мы ответим на все ваши вопросы о промышленных роботах, которые у нас есть.
Читайте также:
Покрасочная камера | Роботизированное распыление | Покраска автозапчастей
Робот для покраски Цена|Рука для покраски робота|Робот для покраски распылением
