Zdroj: Unsplash
An priemyselné robotické rameno má veľa častí. Každá plní špecifickú funkciu, ktorá dopĺňa ostatné časti. Tie mobilné majú pneumatiky presúvajúce sa z jedného miesta na druhé. Iní majú klzáky, ktoré im umožňujú pohybovať sa po rovinách nad hlavou. Najdôležitejšou súčasťou priemyselného robota je však robotické rameno.
Všetku dôležitú a jemnú prácu vykonáva robotické rameno: od zvárania, zdvíhania a umiestňovania, triedenia a ešte oveľa viac. Akonáhle sa robotické rameno poškodí, je to pre robota; do opravy sa dá urobiť veľmi málo.
Ideme sa pozrieť ako robotické ruky sa používajú vo výrobe, ich história, typy, ktoré existujú, prečo sú preferované, riziká spojené s ich používaním a výrobcovia robotických ramien ktoré ich aktívne masovo vyrábajú po celom svete.
História robotických zbraní vo výrobe
Oficiálne sa prvé funkčné robotické rameno pripisuje Georgovi Devolovi, ktorý v spolupráci s Josephom Engelbergerom navrhol prvé programovateľné rameno v roku 1954. Obaja neskôr založili Unimation, prvý spoločnosť zaoberajúca sa priemyselnými robotmi vo svete o dva roky neskôr v Amerike.
To bol začiatok rýchleho rozvoja, keď sa ľudia začali zaujímať o robotiku. General Motors bola prvá, ktorá urobila krok, keď v roku 1962 prvýkrát použila robotické rameno Unimate na svojej montážnej linke automobilov. V roku 1969 už bolo funkčné robotické rameno, ktoré bolo plne riadené počítačom.
Do boja sa zapojilo viac spoločností a krajín a v roku 1973 už mal svet rôzne verzie reklamy 6-osové rameno robotov v Japonsku a Nemecku.
Výrobu v modernom svete riadia takmer výlučne priemyselné roboty a očakáva sa, že tento počet bude v budúcnosti ďalej rásť.
Parametre, ktoré definujú robotické ramená vo výrobe
Robotické ramená používané vo výrobe sú definované približne ôsmimi parametrami, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Počet osí: Osy sú časti zodpovedné za flexibilný pohyb robotického ramena. Väčšina robotických ramien má osi v rozsahu od 2 a vyššie. Čím viac osí, tým viac funkcií.
Pracovná obálka: Toto je oblasť priestoru, ktorú robot zaberá a môže ju úplne obsiahnuť.
Pracovný priestor: Pracovný priestor je priestor, s ktorým robotické rameno plne interaguje bez toho, aby narazilo do iného objektu.
Užitočné zaťaženie: Užitočné zaťaženie sa vzťahuje na maximálnu hmotnosť nákladu, ktorý a veľké robotické rameno môže zdvihnúť bez toho, aby sa pokazil.
Opakovateľnosť: Ide o schopnosť robotického ramena vykonávať rovnaké úlohy znova a znova bez zníženia rýchlosti alebo presnosti.
Ovládanie pohybu: Ide o pohyby, ktoré sú nastavené tak, aby fungovali v rámci definovanej oblasti v pracovnom priestore. Ovládanie pohybu je možné upraviť v závislosti od úlohy.
Zhoda: Toto je miera celkovej vzdialenosti alebo uhla, ktorý prekoná kĺb robota, keď naň pôsobí sila.
Pohon: Ide o výkon, ktorý poskytuje motor na vytváranie pohybov v robotickom ramene. Zvyčajne je nastavený sofistikovaným spôsobom, pomocou ozubených kolies vytvára harmonický systém, kde jeden pohyb spúšťa ďalší.
Typy robotických ramien
Vo všeobecnosti existujú asi štyri typy robotických ramien, ktoré sú široko používané v odvetviach, ktoré používajú roboty vo výrobe. Zahŕňajú nasledujúce.
Portálové robotické rameno
Zdroj: Pinterest
Osi tohto robotického ramena sú zhodné s karteziánskym koordinátorom a používajú sa ako robot na vyberanie a umiestňovanie, robot na aplikáciu tmelu, manipuláciu so strojom a MIG zvárací robot. Portálové robotické rameno sa zvyčajne dodáva s tromi prizmatickými kĺbmi.
Cylindrické robotické rameno
V tomto type robotického ramena tvoria osi cylindrický súradnicový systém. Valcové robotické rameno sa väčšinou používa na robotická montáž úlohy, ako je manipulácia s obrábacími strojmi, zváranie a obsluha strojov na tlakové liatie.
Kĺbové robotické rameno
Kĺbové robotické rameno má minimálne 3 otočné kĺby. Používa sa hlavne v montážnych závodoch v pletacích strojoch. Používa sa aj ako an robot na oblúkové zváraniena striekanie a liatie pod tlakom.
Sférické robotické ramená
Nezamieňajte si s valcovými robotickými ramenami, guľové robotické ramená sú typom, ktorý má osi tvoriace systém polárnych súradníc. Používa sa ako roboty na bodové zváranie, roboty na manipuláciu s materiálom, roboty na manipuláciu so strojmi, tlakové liatie, v lešticích strojoch a zváranie plynom.
Hlavné využitie robotických ramien vo výrobe
Zdroj: Pinterest
Robotické ramená plnia rôzne funkcie vo výrobe, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Robotická vízia
Robotické videnie sa vzťahuje na vedomie, ktoré má priemyselný robot pri práci. Musí byť schopný vybrať to, čo je potrebné vybrať, a vyhnúť sa nárazom do iných predmetov v blízkosti. Robotické videnie je technológia, ktorá toto všetko umožňuje pomocou veľmi sofistikovaných senzorov, ktoré sú schopné posúdiť vzdialenosti a rýchlosti pohybujúcich sa objektov, aby sa pohyby robotického ramena primerane prekalibrovali.
Pri absencii robotického videnia nie je robotické rameno nič iné ako pevný kus stroja, ktorý sa pohybuje po vopred určenej dráhe.
Automatizované procesy zvárania
Bodové a oblúkové zváranie sú najdôležitejšie procesy vo výrobe automobilov a letectva. Takto sú autá a iné pohyblivé stroje držané na mieste. Robotické zváracie systémy samotné predstavuje viac ako 50 % všetkých úloh, pre ktoré sú vo výrobnom sektore navrhnuté robotické ramená. Práca vyžaduje veľa tepla, čo nemusí byť pre ľudských pracovníkov bezpečné, a preto sú pre túto úlohu uprednostňované robotické ramená.
Montáž
Montážne odvetvia ako letecký priemysel, automobilový priemysel a elektronika zahŕňajú veľa vecí dohromady. Väčšinou sú príslušné diely príliš ťažké a keď sa spoľahne na ľudskú prácu, nevyhnutne sa vyskytnú chyby.
Roboty montážnej linky sú navrhnuté tak, aby zvládli hmotnosť a zároveň spojili veci s veľmi malým rozsahom chýb. Robotické montážne systémy vyžadujú rýchlosť a presnosť, a to najmä vtedy, keď príslušné položky majú všetko spoločné s blahobytom ľudí, ako sú autá a lekárske vybavenie.
Automatický maliarsky robot
Ľudské ruky nedokážu vytvoriť hladké a rovnomerné textúry, ktoré môže dosiahnuť robotické rameno, ak ide o maľovanie. Napríklad náter na aute robí viac než len estetickú príťažlivosť; tiež chráni auto pred slnkom a inými prvkami, ktoré môžu viesť k hrdzaveniu mechanických častí. Preto musí byť maliarska práca ukončená, a to je miesto, kde a maliarsky robot prichádza do hry.
Obsluha strojov a prenos dielov
Keď zohľadníte čas, ľudia potrebujú vyložiť suroviny na spracovanie predtým, ako to všetko naložia do montážnej linky, kým sa z druhého konca vynorí konečný produkt, premrhalo sa veľa času. A robot obsluhujúci stroj zvládne celý proces oveľa rýchlejšie a presnejšie. Aby bol výrobný proces bezproblémový, všetko musí byť v správnom čase na správnom mieste.
Manipulácia s materiálom
Vyberte a umiestnite automatizáciu je súčasťou výroby. Použité materiály môžu byť ťažké a predstavovať fyzické nebezpečenstvo pre ľudí. Opakujúca sa povaha úlohy a rýchlosť potrebná na dokončenie úlohy robí z priemyselných robotov ideálne riešenie pre túto prácu. Nie je nezvyčajné nájsť robotické ramená, ktoré ľahko premiestňujú náklad vážiaci viac ako tonu po továrni. To je niečo, čo by si vyžadovalo veľa ľudí.
Prečo sú vo výrobe preferované robotické ramená
Používanie robotických ramien v priebehu rokov stúpalo a nie je to náhoda. Aj keď to mnohých ľudí odrádza od práce, výhody, ktoré výrobcovia získavajú z automatizácie svojich závodov, prevažujú nad akýmikoľvek dôsledkami, ktoré sa im môžu vyskytnúť v podobe súdnych sporov a podobne.
Nižšie sú uvedené hlavné dôvody, prečo sú vo výrobe preferované robotické ramená.
bezpečnosť
Zdroj: Pinterest
Vo výrobnej oblasti je menej nehôd vďaka zníženiu počtu ľudských pracovníkov a prítomnosti priemyselných robotov s robotickým videním. Prípady, keď boli spoločnosti zažalované a boli nútené zaplatiť zranenému zamestnancovi obrovské sumy v hotovosti, sa dejú odo dňa, keď sa priemyselná revolúcia stala hybnou silou moderného sveta.
Očakáva sa, že bezpečnosť v montážnych závodoch sa bude ďalej zlepšovať, keďže v budúcnosti prídu do hry pokročilejšie robotické ramená.
Rýchlosť
Uspokojiť dopyt po produktoch je ťažké. Miera spotreby na celom svete prevyšuje ponuku a to prinútilo mnohých výrobcov uvažovať o nových spôsoboch, ako urýchliť veci bez zníženia kvality. A rameno vysokorýchlostného robota je najlepším riešením tohto problému. Ich schopnosť zvládnuť úlohu, na ktorú sú určené, oveľa rýchlejšie, je to, čo z nich robí taký cenný doplnok pracovnej sily.
Toto je jedna z mnohých vlastností, ktorým ľudské bytosti nemôžu konkurovať.
konzistencia
Zdroj: Pinterest
Kontrola kvality je nevyhnutnou súčasťou výroby. Suroviny sa môžu zo dňa na deň líšiť, ale dobrý výrobca by mal byť schopný vyrovnať výkyvy a vyrábať veci, ktoré trvale dosahujú vysoké skóre na stupnici kvality. Robotické ramená nemajú problém robiť opakujúce sa veci, a to je hlavný dôvod, prečo sú schopné pracovať konzistentne bez výrazných rozdielov v kvalite finálnych produktov.
Presnosť
Tam, kde sú do výroby zapojené roboty, je malý alebo žiadny priestor na chyby. Robotické ramená sú vopred naprogramované tak, aby vykonávali rovnakú úlohu znova a znova pomocou rovnakých postupov a dodržiavania rovnakých krokov. Táto úroveň presnosti a zamerania je dôvodom výroby produktov, ktoré majú rovnakú hmotnosť, balenie a kvalitu. Niečo, čo spotrebitelia naozaj oceňujú.
Zvýšená produktivita
Zdroj: Pinterest
Keď skombinujete bezpečnosť, rýchlosť, konzistentnosť a presnosť, získate vyššiu produktivitu. Robotické ramená, na rozdiel od ľudských pracovníkov, ktorí potrebujú prestávky a spánok, môžu pracovať bez prerušenia tempa celé dni bez dozoru. Sú schopní dať prácu určenú pre množstvo ľudí na niekoľko dní v priebehu hodín. To umožnilo mnohým výrobcom držať krok s požiadavkami.
Jemné roly
Zdroj: Pinterest
Pokiaľ ide o elektroniku, resp lekársky a farmaceutický priemysel, výrobcovia si nemôžu dovoliť vyrábať chybné produkty ako ich povesť a životy ľudí, ktorí majú tieto produkty používať, sú v ohrození. Jemné súčiastky, ako sú senzory v elektrických súčiastkach alebo miniaturizované lekárske prístroje, nemôžu byť vyrobené ľudskou rukou. Iba vysoko špecializované robotické ramená dokážu zvládnuť túto úlohu.
flexibilita
Zdroj: Pinterest
Najväčšou výhodou, ktorú továrne využívajú od robotov, je ich flexibilita. Akokoľvek sú špecializovaní, výrobcom nič nebráni v tom, aby preprogramovali a prepracovali robota na inú úlohu. To znamená, že nejde o žiadnu redundanciu, robot môže byť použitý na všetky úlohy v továrni skôr, ako dosiahne koniec svojej životnosti, a to môže trvať roky a roky.
Sú kolaboratívni
Zdroj: robots.com
V oblastiach, ktoré stále potrebujú ľudskú prácu, sa našli spôsoby, ako umožniť ľuďom pracovať popri robotoch. Priemyselné roboty, ktoré spadajú do tejto kategórie, sa nazývajú kolaboratívne roboty, a zistilo sa, že výrazne zlepšujú mieru práce medzi pracovníkmi. Kolaboratívne roboty sú riešením rastúceho strachu v populácii, že roboty sú tu, aby im zobrali prácu. Ľudia majú stále svoju úlohu v automatizovanom svete.
Výrobcovia nemajú na výber
Zdroj: Pixabay
Tak, ako svet pred poldruha storočím nemal iné ako prejsť z koní na autá, dnes výrobcovia nemajú inú možnosť, ako prijať robotické automatizačné systémy. Je to vlastne ekonomická samovražda neautomatizovať výrobu, pretože nebudete schopní držať krok s konkurenciou.
Top 5 výrobcov robotických ramien
Preteky o ovládnutie sektora priemyselnej robotiky sa len vyostrujú. To nielen zvýšilo ich výrobu, ale veci, ktoré tieto robotické ramená dokážu, sa každým dňom rozširujú. Niektoré z výrobcovia robotických ramien v srdci tohto rastu patria nasledujúce.
EVS
EVS je výrobca priemyselných robotov v Číne, ktorý sa špecializuje na vytváranie širokej škály priemyselných robotov používaných po celom svete v rôznych sektoroch. Ich priemyselné robotické ramená dokážu zvládnuť užitočné zaťaženie 3 kg až do 800 kg a zahŕňajú 6-osové roboty ako SCARA, delta, roboty odolné voči výbuchu a množstvo ďalších typov.
Ich typické robotické ramená sa používajú ako a rameno paletizačného robota, na zváranie, dierovanie, rezanie, paletizáciu, vychystávanie a umiestňovanie, obsluhu strojov a manipuláciu.
Spoločnosť FANUC
Zdroj: fanuc.co.jp
FANUC patrí medzi gigantov robotiky na svete. Spoločnosť vytvára automatizačné riešenia od roku 1956 v Japonsku a bola medzi prvými výrobcami robotov, ktorí úspešne navrhli mechanizmus SERVO. Časť ich montážnej linky zahŕňa Robot SCARA, delta, gentry a kolaboratívne roboty. Roboty FANUC sú vysoko hodnotené vo výrobnom sektore a sú najznámejšie pre svoj žltý exteriér.
Obr
Zdroj: global.abb
V čase, keď sa to uzatvorilo, ABB dokončilo viac ako 400,000 XNUMX robotických inštalácií po celom svete vo výrobných odvetviach. Spoločnosť má jeden z najrozsiahlejších katalógov robotov a navyše má špeciálne oddelenie, ktoré sa stará o prispôsobenie. ABB ako značka existuje už viac ako storočie a vďaka tomu dokázala zúžiť svoju výrobu tak, aby zahŕňala jedny z najpokročilejších továrenských robotických ramien, s akými sa kedy stretnete.
Roboty EPSON
Zdroj: epson.com
Spoločnosť EPSON sa zvyčajne spája s elektronikou a na celom svete je známa najmä svojimi tlačiarňami. Značka však tiež fušuje do vysoko pokročilých priemyselných robotov a robí to už dosť dlho. Robotická pobočka spoločnosti EPSON bola vytvorená ako výsledok toho, že spoločnosť Seiko potrebovala roboty pre svoje hodinárske továrne, a namiesto toho, aby to zabezpečovala externe, sa spoločnosť Seiko rozhodla investovať do vlastného podniku a zrodila sa robotika EPSON.
Nízkonákladové roboty SCARA od spoločnosti EPSON patria medzi najlepšie v odvetví. Vyrábajú tiež kĺbové a karteziánske roboty.
KUKA
Zdroj: kuka.com
KUKA so sídlom v Augsburgu je jedným z najväčších výrobcov v Európe s celkovým obratom viac ako 3.2 miliardy EUR. Spoločnosť zamestnáva viac ako 14,000 XNUMX ľudí vo svojich mnohých pobočkách rozmiestnených v rôznych častiach planéty. Medzi najpoužívanejšie patria roboty KUKA robotika v automobilovej výrobe, najväčší priemysel v Nemecku.
Riziká priemyselných robotov: Ako udržať ľudí v bezpečí
Aj keď sa počet nehôd drasticky znížil v dôsledku používania pokročilých robotov vo výrobe, nebezpečenstvo stále existuje. Roboty nie sú ľudia a k tomu, aby sa považovali za plne autonómne, musí prejsť ešte dlhá cesta.
Na ďalšie zlepšenie dobrých pracovných podmienok sú uvedené spôsoby, ako možno minimalizovať riziká priemyselných robotov.
Používajte samoučiacich sa robotov
Samoučiace sa roboty sú typom, ktorý sa neustále zlepšuje, namiesto toho, aby sa držal predprogramovaného kódu, ktorý ich spúšťa. Sú schopní pozorovať prostredie a organicky sa prispôsobovať novej práci a situáciám. Toto monitorovanie ich okolia ich robí bezpečnejšími v blízkosti iných robotov a ľudí, pretože bezpečnosť kládli na prvé miesto.
Vývoj tohto typu robotov je v súčasnosti nákladný, ale časom sa stanú štandardnými prevádzkovými možnosťami vo výrobnom sektore.
Pravidelné kontroly
Pravidelná kontrola robotických ramien a iných častí je nevyhnutná, pretože len tak je možné včas zachytiť akékoľvek poškodenie, ktoré môže spôsobiť poškodenie a nehodu. Priemyselné roboty zatiaľ nemajú vlastnú diagnostiku. Preto ich údržba závisí od ľudí; inak by pokračovali v práci, kým sa nepokazia. Poškodené robotické rameno nesie so sebou riziko nielen ohrozenia práce, ale vystavuje každého, kto pracuje v jeho blízkosti, nebezpečenstvo fyzického zranenia.
Aktualizácia softvéru
Kontrola opráv a výmena poškodených dielov by mala byť sprevádzaná aktualizáciou softvéru. Keď ľudia hovoria o robotickom pokroku, hovoria skôr o aktualizáciách softvéru. Keď zlepšíte program, v ktorom je robot spustený, zlepšíte aj všetko ostatné. Hladko fungujúci program nesie so sebou menšie riziko korupcie alebo zlyhania, ktoré môže spôsobiť, že robot bude nečestný a ublíži iným ľuďom.
Bezpečnostná výchova
Nie je ťažké, aby ľudia a roboti spolupracovali, ale vzdelávanie v oblasti bezpečnosti je dôležité. Ľudskí pracovníci musia byť riadne vyškolení, aby sa zaistilo, že pri ich práci nebude ohrozená ich vlastná bezpečnosť. Na rozdiel od robotov sa ľudia unavia, čo môže ovplyvniť ich koncentráciu. To je dôvod, prečo majú mnohé továrne na stenách vyvesené veľmi prísne pokyny, ktoré ľuďom neustále pripomínajú, aby boli neustále v strehu.
Navrhovanie pracovných staníc pre roboty
Najúčinnejším spôsobom, ako zaistiť bezpečnosť, je navrhnúť špeciálne pracovné stanice pre roboty, oddelené od miesta, kde sa nachádzajú ľudskí pracovníci. Tým sa nielen preruší akýkoľvek kontakt medzi oboma stranami, ale robot získa priestor, ktorý potrebuje na zvládnutie svojej práce bez toho, aby sa musel neustále vyhýbať kolíziám.
Zabrániť neoprávnenému prístupu
Priemyselné roboty sú sofistikované stroje, ktoré majú veľa pohyblivých častí a drahé technológie. Z tohto dôvodu by s nimi mali manipulovať iba kvalifikovaní technici. Ak umožníte takmer komukoľvek začať sa motať okolo robotov, môže to zmeniť spôsob, akým fungujú, a to nie je bezpečné pre pracovné prostredie. Nikto, kto nie je zapojený do priamej inštalácie a údržby robotov, by sa nikdy nemal dostať do ich blízkosti.
Vznikajúce problémy pri používaní robotických ramien vo výrobe
Automatizácia výroby má svoje vlastné výzvy, ktoré spomaľujú plnú integráciu robotov do pracoviska. Niektoré z výziev zahŕňajú nasledujúce.
Náklady
Zdroj: epson.com
Niekoľkokrát bolo spomenuté, že automatizácia pomáha znižovať náklady na výrobu, ale to je dlhodobé hodnotenie. Počiatočné náklady na automatizáciu výroby môžu spôsobiť bankrot spoločnosti ešte pred začatím prevádzky. Priemyselné roboty nie sú lacné, cena jedného zváracieho robota na predaj je asi 40,000 XNUMX USD, teda ešte predtým, ako pripočítate náklady na ich údržbu. Toto je pre väčšinu spoločností príliš vysoké.
Medzery v zručnostiach
Zdroj: Pixabay
Nedostatok robotických odborníkov v tejto oblasti negatívne ovplyvňuje automatizovanú výrobu. Napriek tomu, že používanie robotov v továrňach je staré, nedostatok technikov a programátorov nebol nikdy dostatočne vyriešený, a keďže sa čoraz viac závodov obracia na roboty, nakoniec sa ocitnú uviaznuté s veľmi málo ľuďmi, ktorí sú dostatočne kvalifikovaní na obsluhu a údržbu strojov. To môže viesť k tomu, že niektoré továrne dočasne prestanú vyrábať.
Ich nastavenie si vyžaduje čas
Zdroj: Pixabay
Dostať roboty do pracovných pozícií je jedna vec; dostať ich na optimálnu úroveň je ďalšia hora. Na rozdiel od iných strojov musia byť priemyselné roboty kalibrované a prispôsobené úlohe, na ktorú boli navrhnuté. To môže trvať mesiace ladenia a zmien, nehovoriac o školenie priemyselnej robotiky potrebné na to, aby s ním pracovníci mohli interagovať. Z dlhodobého hľadiska to môže byť obrovská strata.
Sabotovať
Prípady, keď nespokojní pracovníci odpájajú roboty uprostred cesty, sú veľmi časté. Keďže roboty preberajú väčšinu práce, ľudia majú pocit, že prídu o svoje jediné zdroje obživy. To viedlo k tomu, že mnohé spoločnosti stratili veľa peňazí na opravách spôsobených úmyselnou sabotážou.
Záver
Očakáva sa, že používanie robotických ramien vo výrobe bude na celom svete naďalej rásť. Strieborným okrajom na obzore je, že keď sa výrobcovia robotov zapoja do priemyslu, náklady na tieto roboty klesnú natoľko, že si ich môžu dovoliť aj tie najmenšie továrne. Niekedy v budúcnosti bude jednoduchšie stretnúť sa s lacným robotickým ramenom online alebo dokonca na verejnom trhu.
Ak je založenie spoločnosti na výrobu robotických ramien niečo, čo ste vždy zvažovali preskúmať, potom vám bude dobre slúžiť rozhovor s odborníkmi na priemyselné roboty. Neváhajte spojte sa s namia my sa budeme zaoberať všetkými otázkami, ktoré môžete mať o priemyselných robotoch, ktoré máme.
Prečítajte si tiež:
Maľovacia kabína | Robotické striekanie | Lakovanie autodielov
Maliarsky robot Cena|Maliarske rameno robota|Sprejovacie lakovacie roboty
