Vir: Unsplash
An industrijska robotska roka ima veliko delov. Vsak služi določeni funkciji, ki dopolnjuje druge dele. Premični imajo pnevmatike, ki se premikajo z enega mesta na drugega. Drugi imajo jadralna letala, ki jim omogočajo premikanje po letalih nad glavo. Toda najpomembnejši del industrijskega robota je robotska roka.
Vsa pomembna in občutljiva dela opravi robotska roka: od varjenja, dviganja in nameščanja, sortiranja in še veliko več. Ko se robotska roka poškoduje, je to za robota vse; zelo malo je mogoče storiti, dokler popravilo ni opravljeno.
Pogledali bomo, kako robotske roke se uporabljajo v proizvodnji, njihova zgodovina, vrste, ki obstajajo, zakaj so prednostne, nevarnosti, povezane z njihovo uporabo, in proizvajalci robotskih rok ki jih aktivno množično proizvajajo po vsem svetu.
Zgodovina robotskih rok v proizvodnji
Uradno je za prvo delujočo robotsko roko zaslužen George Devol, ki je leta 1954 v sodelovanju z Josephom Engelbergerjem zasnoval prvo programabilno roko. Pozneje sta ustanovila Unimation, prvo podjetje za industrijske robote na svetu dve leti pozneje v Ameriki.
To je bil začetek hitrega razvoja, saj so se ljudje začeli zanimati za robotiko. General Motors je prvi naredil potezo, ko je leta 1962 prvič uporabil robotsko roko Unimate na liniji za sestavljanje avtomobilov. Do leta 1969 je robotska roka, ki jo je v celoti nadzoroval računalnik, začela delovati.
Več podjetij in držav se je pridružilo boju in do leta 1973 je svet že imel različne različice komercialnih 6-osna roka roboti na Japonskem in v Nemčiji.
Proizvodnjo v sodobnem svetu skoraj v celoti vodijo industrijski roboti, v prihodnosti pa naj bi se to število še povečalo.
Parametri, ki opredeljujejo robotske roke v proizvodnji
Robotske roke, ki se uporabljajo v proizvodnji, so opredeljene s približno osmimi parametri, ki vključujejo naslednje.
Število osi: osi so deli, ki so odgovorni za prožno gibanje robotske roke. Večina robotskih rok ima osi v razponu od 2 in več. Več kot je osi, več je funkcionalnosti.
Delovna ovojnica: To je območje prostora, ki ga robot zaseda in ga lahko zajame s polnim raztezanjem.
Delovni prostor: Delovni prostor je prostor, s katerim robotska roka v celoti deluje, ne da bi pri tem trčila v kateri koli drug predmet.
Koristni tovor: Koristni tovor se nanaša na največjo težo tovora, ki a velika robotska roka lahko dvigne, ne da bi se pokvaril.
Ponovljivost: To je sposobnost robotske roke, da vedno znova opravlja iste naloge, ne da bi pri tem ogrozili hitrost ali natančnost.
Nadzor gibanja: To so gibi, ki so nastavljeni za delovanje znotraj določenega območja v delovnem prostoru. Nadzor gibanja je mogoče prilagoditi glede na nalogo.
Skladnost: To je mera skupne razdalje ali kota, ki ga bo prekril robotski sklep, ko nanj deluje sila.
Pogon: To se nanaša na moč, ki jo zagotavlja motor za ustvarjanje gibov v robotski roki. Običajno je postavljen na prefinjen način, z uporabo zobnikov za ustvarjanje harmoničnega sistema, kjer en gib sproži naslednjega.
Vrste robotskih rok
Na splošno obstajajo približno štiri vrste robotskih rok, ki se pogosto uporabljajo v industrijah, ki uporabljajo robote v proizvodnji. Vključujejo naslednje.
Portalna robotska roka
Vir: Pinterest
Osi te robotske roke sovpadajo s kartezičnim koordinatorjem in se uporabljajo kot robot za pobiranje in nameščanje, robot za nanašanje tesnila, rokovanje s strojem in MIG varilni robot. Portalna robotska roka je običajno opremljena s tremi prizmatičnimi sklepi.
Cilindrična robotska roka
Pri tej vrsti robotske roke osi tvorijo cilindrični koordinatni sistem. Cilindrična robotska roka se večinoma uporablja za robotsko sestavljanje opravila, kot so rokovanje z obdelovalnimi stroji, varjenje in upravljanje strojev za tlačno litje.
Zgibna robotska roka
Zgibna robotska roka ima najmanj 3 rotacijske sklepe. Uporablja se predvsem v montažnih obratih v okovalnih strojih. Uporablja se tudi kot robot za obločno varjenje, za barvanje s pršenjem in tlačno litje.
Sferične robotske roke
Sferične robotske roke, ki jih ne smemo zamenjevati s cilindričnimi robotskimi rokami, so tiste vrste, ki imajo osi, ki tvorijo polarni koordinatni sistem. Uporablja se kot roboti za točkovno varjenje, roboti za ravnanje z materialom, roboti za rokovanje s stroji, tlačno litje, stroji za spajanje in plinsko varjenje.
Glavne uporabe robotskih rok v proizvodnji
Vir: Pinterest
Robotske roke opravljajo različne funkcije v proizvodnji, ki vključujejo naslednje.
Robotska vizija
Robotski vid se nanaša na zavedanje, ki ga ima industrijski robot pri delu. Mora biti sposoben izbrati tisto, kar mora izbrati, in se izogibati trčenju v druge predmete v bližini. Robotski vid je tehnologija, ki vse to omogoča z uporabo zelo sofisticiranih senzorjev, ki lahko ocenijo razdalje in hitrosti premikajočih se predmetov, da ustrezno ponovno kalibrirajo gibe robotske roke.
V odsotnosti robotskega vida je robotska roka nič drugega kot tog kos stroja, ki se premika po vnaprej določeni poti.
Avtomatizirani varilni procesi
Točkovno in obločno varjenje sta najpomembnejša postopka v avtomobilski in vesoljski proizvodnji. Tako se avtomobili in drugi premikajoči se stroji držijo na mestu. Robotski varilni sistemi predstavlja več kot 50 % vseh vlog, za katere so zasnovane robotske roke v proizvodnem sektorju. Delo vključuje veliko toplote, kar morda ni varno za človeške delavce, zato so za to vlogo prednostne robotske roke.
Skupščina
Industrije sestavljanja, kot so vesoljska, avtomobilska in elektronska, vključujejo veliko sestavljanja stvari. Večino časa so zadevni deli običajno pretežki, in če se zanašamo na človeško delo, se napake zagotovo zgodijo.
Roboti za montažno linijo so zasnovani tako, da prenesejo težo, medtem ko spajajo stvari z zelo majhnimi mejami napak. Robotski sistemi za sestavljanje zahtevajo hitrost in natančnost, še posebej, če so vključeni predmeti povezani z blaginjo ljudi, kot so avtomobili in medicinska oprema.
Avtomatski robot za barvanje
Človeške roke ne morejo ustvariti gladkih in enotnih tekstur, ki jih lahko doseže robotska roka, kjer je vpleteno slikanje. Nanos barve na avtomobilu na primer naredi več kot doda estetsko privlačnost; prav tako ščiti avto pred soncem in drugimi elementi, ki lahko povzročijo rjavenje mehanskih delov. Slikopleskarstvo je torej treba opraviti in tu je a robot za slikanje stopi v igro.
Oskrba strojev in prenos delov
Če upoštevate čas, ki ga ljudje potrebujejo, da raztovorijo surovine za predelavo, preden vse to naložijo v tekoči trak, je bilo izgubljenega veliko časa do trenutka, ko se končni izdelek pojavi z drugega konca. A robot za vzdrževanje strojev bo celoten postopek opravil veliko hitreje in z večjo natančnostjo. Da je proizvodni proces brezhiben, mora biti vse na pravem mestu ob pravem času.
Industrijska oprema
Avtomatizacija izbire in postavitve je del proizvodnje. Vključeni materiali so lahko težki in predstavljajo fizično nevarnost za ljudi. Zaradi ponavljajoče se narave dela in hitrosti, ki je potrebna za dokončanje naloge, so industrijski roboti popolni za to delo. Nič nenavadnega ni, da najdemo robotske roke, ki zlahka premikajo bremena, težja od tone, po tovarni. To je nekaj, kar bi zahtevalo veliko ljudi.
Zakaj imajo robotske roke prednost v proizvodnji
Uporaba robotskih rok skozi leta narašča in to ni naključje. Ne glede na to, da je zaradi tega veliko ljudi odpuščenih služb, koristi, ki jih proizvajalci pridobijo z avtomatizacijo svojih obratov, odtehtajo morebitne posledice, ki bi lahko prišle na njihovo pot v obliki tožb in česa drugega.
Sledijo glavni razlogi, zakaj imajo robotske roke prednost v proizvodnji.
Varnost
Vir: Pinterest
Zaradi zmanjšanja števila človeških delavcev in prisotnosti industrijskih robotov z robotskim vidom je v proizvodnem območju manj nesreč. Primeri podjetij, ki so bila tožena in so bila prisiljena plačati poškodovanemu zaposlenemu ogromne vsote denarja, se dogajajo od dneva, ko je industrijska revolucija postala gonilna sila sodobnega sveta.
Pričakuje se, da se bo varnost v montažnih obratih še izboljšala, ko bodo v prihodnosti na voljo naprednejše robotske roke.
Hitrost
Zadovoljiti povpraševanje po izdelkih je težko. Stopnje porabe po vsem svetu presegajo ponudbo, kar je številne proizvajalce prisililo k razmišljanju o novih načinih pospeševanja, ne da bi pri tem ogrozili kakovost. A robotska roka visoke hitrosti je najboljša rešitev za ta problem. Njihova sposobnost, da veliko hitreje opravijo nalogo, za katero so zasnovani, je tisto, zaradi česar so tako dragocen dodatek k delovni sili.
To je ena od mnogih lastnosti, s katerimi se ljudje ne morejo kosati.
Usklajenost
Vir: Pinterest
Kontrola kakovosti je bistveni del proizvodnje. Surovine se lahko razlikujejo od dneva do dneva, vendar mora biti dober proizvajalec sposoben izenačiti nihanja in proizvesti stvari, ki se na lestvici kakovosti dosledno visoko ocenjujejo. Robotske roke nimajo težav pri izvajanju ponavljajočih se stvari in to je glavni razlog, zakaj lahko delujejo dosledno brez opaznih sprememb v kakovosti končnih izdelkov.
natančnost
Kjer so roboti vključeni v proizvodnjo, je malo ali nič prostora za napake. Robotske roke so vnaprej programirane za dokončanje iste naloge znova in znova z uporabo istih postopkov in upoštevanjem istih korakov. Ta raven natančnosti in osredotočenosti je razlog za proizvodnjo izdelkov, ki so enaki po teži, embalaži in kakovosti. Nekaj, kar potrošniki zelo cenijo.
Povečana produktivnost
Vir: Pinterest
Ko združite varnost, hitrost, doslednost in natančnost, dobite večjo produktivnost. Robotske roke lahko v nasprotju s človeškimi delavci, ki potrebujejo odmore in spanje, delajo nemoteno več dni brez nadzora. Lahko opravljajo delo, namenjeno številnim ljudem, več dni v nekaj urah. To je mnogim proizvajalcem omogočilo, da sledijo zahtevam.
Občutljive vloge
Vir: Pinterest
Ko gre za elektroniko oz medicinska in farmacevtska industrija, si proizvajalci ne morejo privoščiti izdelave izdelkov z napako zaradi svojega ugleda, na nitki pa so življenja ljudi, ki naj bi te izdelke uporabljali. Človeške roke ne morejo izdelati občutljivih delov, kot so senzorji v električnih delih ali miniaturni medicinski instrumenti. Samo visoko specializirane robotske roke lahko opravijo delo.
prilagodljivost
Vir: Pinterest
Največja prednost, ki jo tovarne izkoriščajo od robotov, je njihova prilagodljivost. Ne glede na to, ali so specializirani, proizvajalcem nič ne preprečuje, da bi robota reprogramirali in ga prilagodili za drugo vlogo. To pomeni, da ni vpletene redundance, robot se lahko uporablja za vse vloge v tovarni, preden doseže konec svoje življenjske dobe, kar lahko traja leta in leta.
So kolaborativni
Vir: robots.com
Na območjih, ki še vedno potrebujejo človeško delo, so našli načine, kako ljudem omogočiti delo skupaj z roboti. Industrijski roboti, ki spadajo v to kategorijo, se imenujejo sodelujoči roboti, in ugotovljeno je bilo, da znatno izboljšajo stopnjo dela med delavci. Sodelujoči roboti so rešitev za vse večji strah prebivalstva, da so roboti tu, da jim vzamejo delovna mesta. Ljudje imamo še vedno svojo vlogo v avtomatiziranem svetu.
Proizvajalci nimajo izbire
Vir: Pixabay
Na enak način, kot svet ni imel druge izbire, kot da je pred stoletjem in pol zamenjal konje za avtomobile, proizvajalci danes nimajo druge izbire, kot da sprejmejo robotski sistemi avtomatizacije. Dejansko je ekonomski samomor ne avtomatizirati proizvodnje, ker ne boste mogli slediti svoji konkurenci.
5 najboljših proizvajalcev robotskih rok
Tekma za prevlado v sektorju industrijske robotike se šele razgreva. To ni samo povečalo njihovo proizvodnjo, temveč se stvari, ki jih te robotske roke počnejo, vsak dan širijo. Nekateri od proizvajalci robotskih rok v središču te rasti so naslednje.
EVS
EVS je proizvajalec industrijskih robotov na Kitajskem, ki je specializiran za ustvarjanje najrazličnejših industrijskih robotov, ki se uporabljajo po vsem svetu v različnih sektorjih. Njihove industrijske robotske roke lahko prenesejo obremenitve od 3 kg vse do 800 kg in vključujejo 6-osni roboti kot so SCARA, delta, protieksplozijsko varni roboti in številni drugi tipi.
Njihove tipične robotske roke se uporabljajo kot robotska roka za paletiranje, za varjenje, prebijanje, rezanje, paletiranje, pobiranje in odlaganje, vzdrževanje strojev in manipulacijo.
Družba FANUC
Vir: fanuc.co.jp
FANUC je med velikani robotike na svetu. Podjetje že od leta 1956 na Japonskem ustvarja rešitve za avtomatizacijo in je bilo med prvimi izdelovalci robotov, ki so uspešno oblikovali mehanizem SERVO. Del njihove tekoče linije vključuje SCARA robot, delta, gentry in sodelovalni roboti. Roboti FANUC so visoko ocenjeni v proizvodnem sektorju in so najbolj znani po svoji rumeni zunanjosti.
sl
Vir: global.abb
V času pisanja tega zapisa je ABB dokončal več kot 400,000 robotskih inštalacij po vsem svetu v proizvodnih panogah. Podjetje ima enega najobsežnejših katalogov robotov poleg tega, da ima poseben oddelek, ki se ukvarja s prilagajanjem. ABB kot blagovna znamka obstaja že več kot stoletje in zahvaljujoč temu so lahko zožili svojo proizvodnjo na nekatere najnaprednejše tovarniške robotske roke, kar jih boste kdaj srečali.
EPSON roboti
Vir: epson.com
EPSON običajno povezujemo z elektroniko in je po vsem svetu znan predvsem po svojih tiskalnikih. Vendar pa se znamka ukvarja tudi z zelo naprednimi industrijskimi roboti in to počne že kar nekaj časa. EPSON-ova robotska podružnica je nastala kot rezultat tega, da je Seiko potreboval robote za svoje tovarne za izdelavo ur, in namesto da bi to oddal zunanjim izvajalcem, se je Seiko odločil za lastno naložbo in rodila se je robotika EPSON.
Poceni roboti SCARA podjetja EPSON so med najboljšimi v industriji. Izdelujejo tudi zglobne in kartezične robote.
KUKA
Vir: kuka.com
S sedežem v Augsburgu je KUKA eden največjih proizvajalcev v Evropi s prodajo v višini več kot 3.2 milijarde EUR. Podjetje zaposluje več kot 14,000 ljudi v številnih podružnicah, razpršenih na različnih koncih planeta. Roboti KUKA so nekateri izmed pogosto uporabljenih robotika v avtomobilski proizvodnji, največja industrija v Nemčiji.
Nevarnosti industrijskih robotov: Kako poskrbeti za varnost ljudi
Čeprav so se nesreče drastično zmanjšale zaradi uporabe naprednih robotov v proizvodnji, nevarnost še vedno obstaja. Roboti niso ljudje in čaka nas še dolga pot, preden bodo veljali za popolnoma avtonomne.
Za nadaljnje izboljšanje dobrih delovnih pogojev so naslednji načini, kako zmanjšati nevarnosti industrijskih robotov.
Uporabite samoučeče se robote
Samoučeči se roboti so tipi, ki se še naprej izboljšujejo, namesto da bi se držali vnaprej programirane kode, ki jih poganja. Sposobni so opazovati okolje in se organsko prilagajati novim delom in situacijam. Zaradi tega spremljanja njihove okolice so varnejši v bližini drugih robotov in ljudi, saj so varnost postavili na prvo mesto.
Razvoj tovrstnih robotov je trenutno drag, a sčasoma bodo lahko standardna možnost delovanja v proizvodnem sektorju.
Redni pregledi
Redno pregledovanje robotskih rok in drugih delov je bistvenega pomena, saj je le tako mogoče zgodaj odkriti kakršno koli škodo, ki lahko povzroči škodo in nesreče. Industrijski roboti še nimajo samodiagnoze. Zato so pri vzdrževanju odvisni od ljudi; sicer bi nadaljevali z delom, dokler se ne pokvarijo. Okvarjena robotska roka nosi tveganje ne samo, da bo ogrozila delo, ampak bo vsakogar, ki dela blizu nje, postavila v nevarnost, da se bo fizično poškodovala.
Posodabljanje programske opreme
Preverjanje popravil in zamenjavo poškodovanih delov je treba zaključiti z nadgradnjami programske opreme. Ko ljudje govorijo o robotskem napredku, bolj govorijo o nadgradnjah programske opreme. Ko izboljšate program, ki poganja robota, izboljšate vse ostalo. Nemoteno delujoč program prinaša manjše tveganje za korupcijo ali okvaro, zaradi česar lahko robot postane lopov in poškoduje druge ljudi.
Izobraževanje o varnosti
Sodelovanje ljudi in robotov ni težko, pomembno pa je izobraževanje o varnosti. Človeški delavci morajo biti ustrezno usposobljeni, da zagotovijo, da njihova lastna varnost med njihovim delom ni ogrožena. Za razliko od robotov se ljudje utrudijo, kar lahko vpliva na njihovo koncentracijo. Zato imajo številne tovarne zelo stroge smernice, objavljene na stenah, kot stalen opomin ljudem, naj bodo ves čas pozorni.
Oblikovanje delovnih postaj za robote
Najučinkovitejši način za zagotavljanje varnosti je oblikovanje posebnih delovnih postaj za robote, ločenih od mest, kjer so delavci. To ne bo samo prekinilo nobenega stika med obema stranema, ampak bo robotu dalo prostor, ki ga potrebuje za opravljanje svojega dela, ne da bi se moral nenehno izogibati trkom.
Preprečite nepooblaščen dostop
Industrijski roboti so sofisticirani stroji, ki imajo v igri veliko gibljivih delov in drago tehnologijo. Zato naj z njimi ravnajo samo usposobljeni tehniki. Če skoraj vsakomur dovolite, da se začne ukvarjati z roboti, se lahko spremeni njihov način delovanja, kar pa ni varno za delovno okolje. Kdor koli ni vključen v neposredno namestitev in vzdrževanje robotov, se jim nikoli ne sme približati.
Nastajajoča vprašanja pri uporabi robotskih rok v proizvodnji
Avtomatizacija proizvodnje ima svoje izzive, ki upočasnjujejo popolno integracijo robotov na delovnem mestu. Nekateri izzivi vključujejo naslednje.
Stroški
Vir: epson.com
Že večkrat je bilo omenjeno, da avtomatizacija pomaga znižati stroške proizvodnje, vendar je to dolgoročna ocena. Začetni stroški avtomatizacije proizvodnje lahko povzročijo bankrot podjetja, še preden začne delovati. Industrijski roboti niso poceni, stroški enega samega varilnega robota za prodajo znašajo približno 40,000 USD, to je brez stroškov njihovega vzdrževanja. To je previsoko za večino podjetij.
Vrzeli v spretnostih
Vir: Pixabay
Pomanjkanje robotskih strokovnjakov na tem področju negativno vpliva na avtomatizirano proizvodnjo. Kljub temu, da je uporaba robotov v tovarnah stara, pomanjkanje tehnikov in programerjev še nikoli ni bilo dovolj obravnavano, in ko se vse več obratov obrača na robote, se sčasoma znajdejo v stiski z zelo malo ljudi, ki so dovolj usposobljeni za upravljanje in vzdrževanje strojev. To lahko povzroči, da nekatere tovarne začasno ustavijo proizvodnjo.
Potreben je čas, da jih nastavite
Vir: Pixabay
Spraviti robote v položaj za delo je ena stvar; spraviti jih na optimalno raven je druga gora. Za razliko od drugih strojev je treba industrijske robote kalibrirati in prilagoditi nalogi, za katero so bili zasnovani. To lahko traja mesece prilagajanja in sprememb, da ne omenjam usposabljanje za industrijsko robotiko potrebno, da lahko delavci z njim komunicirajo. To bi lahko dolgoročno pomenilo veliko izgubo.
Sabotaže
Zelo pogosti so primeri nezadovoljnih delavcev, ki robote napol odklopijo. Ker roboti prevzemajo večino dela, se ljudje počutijo, kot da bodo izgubili svoj edini vir preživetja. Zaradi tega so številna podjetja izgubila veliko denarja pri popravilih, ki so bila posledica namerne sabotaže.
zaključek
Pričakuje se, da bo uporaba robotskih rok v proizvodnji še naprej naraščala po vsem svetu. Srebrna obloga na obzorju je, da se bodo, ko se bodo industriji pridružili proizvajalci robotov, stroški teh robotov dovolj znižali, da si jih bodo lahko privoščile tudi najmanjše tovarne. Nekoč v prihodnosti bo na spletu ali celo na javnem trgu lažje naleteti na poceni robotsko roko.
Če ste že od nekdaj razmišljali o ustanovitvi podjetja z robotsko roko, potem vam bo pogovor s strokovnjaki za industrijske robote dobro služil. Brez skrbi stopite v stik z nami, in obravnavali bomo vsa vaša vprašanja o industrijskih robotih, ki jih imamo.
Preberite tudi:
Slikarska kabina | Robotsko škropljenje | Slikanje avtomobilskih delov
Robot za barvanje Cena|Roka robota za barvanje|Robot za barvanje z brizganjem
