Källa: Unsplash
An industriell robotarm har många delar. Var och en har en specifik funktion som kompletterar de andra delarna. De mobila har däck som rör sig från en plats till en annan. Andra har segelflygplan som låter dem röra sig längs plan ovanför. Men den viktigaste delen av en industrirobot är robotarmen.
Allt viktigt och känsligt arbete sköts av robotarmen: från svetsning, lyft och placering, sortering och så mycket mer. När robotarmen väl har skadats, är det det för roboten; det finns mycket lite som kan göras förrän reparationer är gjorda.
Vi ska titta på hur robotarmar används i tillverkningen, deras historia, de typer som finns, varför de föredras, de faror som är förknippade med att använda dem, och tillverkare av robotarmar som aktivt massproducerar dem runt om i världen.
Historien om robotvapen i tillverkningen
Officiellt krediteras den första funktionella robotarmen George Devol, som i samarbete med Joseph Engelberger designade den första programmerbara armen 1954. De två grundade senare Unimation, den första industrirobotföretag i världen två år senare i Amerika.
Det var början på den snabba utvecklingen när människor började intressera sig för robotik. General Motors var först med att göra ett drag när de 1962 använde sig av Unimate-robotarmen i sin bilmonteringslinje för första gången. År 1969 var en robotarm som helt kontrollerades av datorn i drift.
Fler företag och nationer gick med i striden, och 1973 hade världen redan olika versioner av kommersiella 6-axlig arm robotar i Japan och Tyskland.
Tillverkningen i den moderna världen drivs nästan helt av industrirobotar, och den siffran förväntas öka ytterligare i framtiden.
Parametrar som definierar robotarmar vid tillverkning
Robotarmar som används vid tillverkning definieras av cirka åtta parametrar som inkluderar följande.
Antal axlar: Axlar är de delar som ansvarar för robotarmens flexibla rörelse. En majoritet av robotarmar har axlar som sträcker sig från 2 och uppåt. Ju fler axlar, desto fler funktioner.
Working Envelope: Detta är det område av utrymme som roboten upptar och kan omfatta vid full sträcka.
Arbetsutrymme: Arbetsutrymmet är det utrymme som en robotarm helt interagerar med utan att stöta på något annat föremål.
Nyttolast: Nyttolasten avser lastens maximala vikt som a stor robotarm kan lyfta utan att gå sönder.
Repeterbarhet: Detta är förmågan hos en robotarm att göra samma uppgifter om och om igen utan att kompromissa med hastigheten eller noggrannheten.
Motion Control: Dessa är rörelser som är inställda för att arbeta inom ett definierat område i arbetsutrymmet. Rörelsekontroll kan justeras beroende på uppgiften.
Överensstämmelse: Detta är måttet på det totala avståndet eller vinkeln som en robotled kommer att täcka när den påverkas av en kraft.
Drivning: Detta syftar på kraften från motorn för att skapa rörelser i en robotarm. Den är vanligtvis uppställd på ett sofistikerat sätt, med hjälp av kugghjul för att skapa ett harmoniskt system där en rörelse utlöser nästa.
Typer av robotarmar
I stora drag finns det ungefär fyra typer av robotarmar som används i stor utsträckning i industrier som använder robotar i tillverkningen. De inkluderar följande.
Gantry Robotarm
Källa: Pinterest
Den här robotarmens axlar sammanfaller med en kartesisk koordinator och används som en plockningsrobot, appliceringsrobot för tätningsmedel, maskinhantering och MIG svetsrobot. Gantry-robotarmen kommer vanligtvis med tre prismatiska leder.
Cylindrisk robotarm
I denna typ av robotarm bildar axlarna ett cylindriskt koordinatsystem. Den cylindriska robotarmen används mest för robotmontering uppgifter som hantering av verktygsmaskiner, svetsning och drift av gjutmaskiner.
Ledad robotarm
En ledad robotarm har minst 3 roterande leder. Det används huvudsakligen i monteringsfabriker i fettmaskiner. Den används också som en bågsvetsrobot, för spraymålning och pressgjutning.
Sfäriska robotarmar
Ej att förväxla med cylindriska robotarmar, sfäriska robotarmar är den typ som har axlar som bildar det polära koordinatsystemet. Den används som punktsvetsrobotar, materialhanteringsrobotar, maskinhanteringsrobotar, pressgjutning, i bandningsmaskiner och gassvetsning.
Huvudsakliga användningsområden för robotarmar i tillverkningen
Källa: Pinterest
Robotarmar fyller olika funktioner i tillverkningen som inkluderar följande.
Robotisk vision
Robotsyn syftar på den medvetenhet som en industrirobot har när den arbetar. Den måste kunna plocka ut det som krävs för att plocka ut och undvika att stöta på andra objekt i närheten. Robotic vision är en teknik som gör allt detta möjligt genom att använda mycket sofistikerade sensorer som kan bedöma avstånd och hastigheter för rörliga föremål för att omkalibrera robotarmens rörelser på lämpligt sätt.
I avsaknad av robotseende är en robotarm inget annat än en stel maskin som rör sig i en förutbestämd bana.
Automatiserade svetsprocesser
Punkt- och bågsvetsning är de viktigaste processerna inom bil- och flygtillverkning. Det är så bilar och andra rörliga maskiner hålls på plats. Robotsvetsningssystem enbart står för mer än 50 % av alla roller som robotarmar är designade för inom tillverkningssektorn. Arbetet involverar mycket värme, vilket kanske inte är säkert för mänskliga arbetare, därav anledningen till att robotarmar föredras för denna roll.
Montage
Monteringsindustrier som flyg, bil och elektronik involverar mycket att sätta ihop saker. För det mesta är delarna i fråga vanligtvis för tunga, och när man litar på mänskligt arbete är det säkert att fel inträffar.
Löpande bandrobotar är designade för att hantera vikten samtidigt som de sammanfogar saker med mycket små felmarginaler. Robotsammansättningssystem kräver snabbhet och noggrannhet, särskilt när de inblandade föremålen har allt att göra med människors välbefinnande, som bilar och medicinsk utrustning.
Automatisk målarrobot
Människohänder kan inte producera de släta och enhetliga texturer som en robotarm kan uppnå där målning är inblandad. Ett lager färg på en bil, till exempel, gör mer än att tillföra ett estetiskt tilltal; det skyddar också bilen från solen och andra element som kan leda till att mekaniska delar rostar. Därför måste målningsjobbet vara klart, och det är där en målarrobot kommer in i bilden.
Maskinbetjäning och delöverföring
När man räknar in tiden tar det folk att lossa råvaror för bearbetning innan man laddar allt det i löpande bandet, när slutprodukten kommer ut från andra änden har mycket tid gått till spillo. A maskinvårdsrobot kommer att hantera hela processen mycket snabbare och med mer noggrannhet. För att produktionsprocessen ska vara sömlös måste allt vara på rätt plats vid rätt tidpunkt.
Materialhantering
Välj och placera automatisering är en del av tillverkningen. De inblandade materialen kan vara tunga och utgöra en fysisk fara för människor. Jobbets repetitiva karaktär och den hastighet som krävs för att uppgiften ska slutföras gör industrirobotar perfekta för detta jobb. Det är inte ovanligt att hitta robotarmar som lätt förflyttar laster som väger mer än ett ton runt fabriken. Detta är något som kräver många människor att klara av.
Varför robotarmar är att föredra i tillverkningen
Användningen av robotarmar genom åren har ökat, och detta är ingen olycka. Så mycket som det sätter många människor utanför sina jobb, uppväger fördelarna som tillverkarna får av att automatisera sina fabriker alla konsekvenser som kan komma i deras väg när det gäller stämningar och annat.
Följande är de främsta anledningarna till att robotarmar föredras vid tillverkning.
Säkerhet
Källa: Pinterest
Det är färre olyckor inblandade i tillverkningsområdet tack vare en minskning av mänskliga arbetare och närvaron av industrirobotar med robotsikt. Fall där företag blivit stämd och tvingats betala en skadad anställd enorma mängder kontanter har förekommit från den dag då den industriella revolutionen blev den moderna världens drivkraft.
Säkerheten i monteringsfabriker förväntas förbättras ytterligare i takt med att mer avancerade robotarmar kommer in i bilden i framtiden.
Fart
Att tillfredsställa efterfrågan på produkter är svårt. Konsumtionen runt om i världen överstiger utbudet, och detta har tvingat många tillverkare att överväga nya sätt att påskynda saker och ting utan att kompromissa med kvaliteten. A höghastighetsrobotarm är den bästa lösningen för detta problem. Deras förmåga att hantera uppgiften de är designade för mycket snabbare är det som gör dem till ett så värdefullt tillskott till arbetsstyrkan.
Detta är en av de många egenskaper som människor inte kan konkurrera med.
Konsistens
Källa: Pinterest
Kvalitetskontroll är en viktig del av tillverkningen. Råvaror kan variera från dag till dag, men en bra producent ska kunna jämna ut svängningarna och producera saker som genomgående får högt betyg på kvalitetsskalan. Robotarmar har inga problem att göra repetitiva saker, och det är den främsta anledningen till att de kan prestera konsekvent utan någon märkbar variation i kvaliteten på slutprodukterna.
Noggrannhet
Där robotar är involverade i tillverkningen finns det lite eller inget utrymme för fel. Robotarmarna är förprogrammerade för att utföra samma uppgift om och om igen med samma procedurer och följa samma steg. Denna nivå av noggrannhet och fokus är orsaken bakom produktionen av produkter som är identiska i vikt, förpackning och kvalitet. Något som konsumenterna verkligen uppskattar.
Ökad produktivitet
Källa: Pinterest
När du kombinerar säkerhet, snabbhet, konsekvens och noggrannhet får du ökad produktivitet. Robotarmar, till skillnad från mänskliga arbetare som behöver raster och sömn, kan arbeta utan att bryta tempot i dagar utan tillsyn. De kan sätta in arbete avsett för ett antal personer under ett antal dagar inom timmar. Detta har gett många tillverkare möjlighet att hålla jämna steg med kraven.
Delika roller
Källa: Pinterest
När det kommer till elektronik eller medicin- och läkemedelsindustrin, har tillverkare inte råd att göra defekta produkter som deras rykte, och livet för människor som är avsedda att använda dessa produkter står på spel. Ömtåliga delar som sensorer i elektriska delar eller miniatyriserade medicinska instrument kan inte tillverkas av mänskliga händer. Endast högspecialiserade robotarmar kan klara av jobbet.
Flexibilitet
Källa: Pinterest
Den största fördelen som fabriker drar nytta av robotar är deras flexibilitet. Så mycket som de kan vara specialiserade, finns det inget som hindrar tillverkare från att programmera om och återanvända en robot för en annan roll. Vad detta betyder är att det inte finns någon redundans inblandad, en robot kan användas för alla roller i en fabrik innan den når slutet av sin livslängd, och det kan ta år och år.
De är samarbetsvilliga
Källa: robots.com
I områden som fortfarande behöver mänsklig arbetskraft har man hittat sätt att låta människor arbeta tillsammans med robotar. De industrirobotar som faller under denna kategori kallas samarbetsrobotar, och de har visat sig förbättra arbetsfrekvensen avsevärt bland arbetare. Samarbetsrobotar är lösningen på den växande rädslan i befolkningen för att robotar är här för att ta bort deras jobb. Människor har fortfarande en roll att spela i en automatiserad värld.
Tillverkarna har inget val
Källa: Pixabay
På samma sätt som världen inte hade något annat än att byta från hästar till bilar för ett och ett halvt sekel sedan, har tillverkarna idag inget annat val än att omfamna robotiserade automationssystem. Det är faktiskt ekonomiskt självmord att inte automatisera tillverkningen eftersom du inte kommer att kunna hålla jämna steg med dina konkurrenter.
Topp 5 tillverkare av robotarmar
Kapplöpet om att dominera industrirobotsektorn håller bara på att värmas upp. Detta har inte bara drivit upp deras produktion, utan de saker som dessa robotarmar kan göra utökas varje dag. Några av tillverkare av robotarmar i hjärtat av denna tillväxt inkluderar följande.
EVS
EVS är en industrirobottillverkare i Kina som specialiserat sig på att skapa ett brett utbud av industrirobotar som används runt om i världen inom olika sektorer. Deras industrirobotarmar kan hantera nyttolaster på 3 kg ända upp till 800 kg, och de inkluderar 6-axliga robotar som SCARA, delta, explosionssäkra robotar och en mängd andra typer.
Deras typiska robotarmar används som en palleterande robotarm, för svetsning, stansning, skärning, palletering, plockning och placering, maskinvård och hantering.
FANUC Corporation
Källa: fanuc.co.jp
FANUC är där uppe bland robotens jättar i världen. Företaget har skapat automationslösningar sedan 1956 i Japan och var bland de första robottillverkarna som framgångsrikt designade SERVO-mekanismen. En del av deras löpande band inkluderar SCARA robot, delta, gentry och kollaborativa robotar. FANUC-robotar är högt rankade inom tillverkningssektorn och är mest kända för sina gula exteriörer.
FIKON
Källa: global.abb
När detta skrevs ner har ABB slutfört över 400,000 XNUMX robotinstallationer över hela världen inom tillverkningsindustrin. Företaget har en av de mest omfattande katalogerna med robotar utöver att ha en speciell avdelning som hanterar anpassning. Som varumärke har ABB funnits i över ett sekel, och tack vare det har de kunnat begränsa sin produktion till att involvera några av de mest avancerade fabriksrobotarmar du någonsin kommer att stöta på.
EPSON robotar
Källa: epson.com
EPSON förknippas vanligtvis med elektronik och är känd över hela världen, särskilt för sina skrivare. Men varumärket sysslar också med mycket avancerade industrirobotar och har gjort det ett bra tag. EPSONs robotgren skapades som ett resultat av att Seiko behövde robotar för sina klocktillverkningsfabriker, och i stället för att lägga ut det på entreprenad bestämde sig Seiko för att investera internt och EPSON robotik föddes.
Billiga SCARA-robotar från EPSON är bland de bästa i branschen. De gör också artikulerade och kartesiska robotar.
KUKA
Källa: kuka.com
Med sitt huvudkontor i Augsburg är KUKA en av de största tillverkarna i Europa, med en omsättning på över 3.2 miljarder euro. Företaget sysselsätter över 14,000 XNUMX personer i sina många filialer utspridda på olika delar av planeten. KUKA-robotar är några av de flitigt använda robotik inom biltillverkning, den största industrin i Tyskland.
Faror med industriella robotar: Hur man håller människor säkra
Lika mycket som olyckorna har minskat drastiskt på grund av användningen av avancerade robotar i tillverkningen, är faran fortfarande kvar. Robotar är inte människor, och det är fortfarande en lång väg kvar innan de anses vara helt autonoma.
För att ytterligare förbättra goda arbetsförhållanden är följande sätt att minimera risker för industriella robotar.
Använd självlärande robotar
Självlärande robotar är den typ som fortsätter att förbättra sig själva snarare än att hålla sig till den förprogrammerade koden som kör dem. De kan observera miljön och organiskt anpassa sig till nya arbeten och situationer. Denna övervakning av deras omgivning gör dem säkrare att vara runt andra robotar och människor också eftersom de satte säkerheten först.
Utvecklingen av den här typen av robotar är kostsam för tillfället, men med tiden kommer de att kunna vara standardalternativen inom tillverkningssektorn.
Regelbundna inspektioner
Regelbunden inspektion av robotarmar och andra delar är avgörande eftersom det är det enda sättet som eventuella skador som kan orsaka skada och olyckor kan upptäckas tidigt. Industrirobotar har ännu inte självdiagnoserbarhet. Därför är de beroende av människor för underhåll; annars skulle de fortsätta arbeta tills de går sönder. En defekt robotarm medför risken att inte bara äventyra arbetet, utan den riskerar att alla som arbetar i närheten av den skadas fysiskt.
Uppdatering av programvara
Att leta efter reparationer och byta ut skadade delar bör påskyndas med mjukvaruuppgraderingar. När folk pratar om robotutveckling talar de mer om mjukvaruuppgraderingar. När du förbättrar programmet som kör roboten, förbättrar du allt annat. Ett smidigt program medför mindre risk för korruption eller att gå sönder, vilket kan få en robot att bli skurk och skada andra människor.
Säkerhetsutbildning
Att få människor och robotar att arbeta tillsammans är inte svårt, men säkerhetsutbildning är viktig. Mänskliga arbetare måste utbildas ordentligt för att säkerställa att deras egen säkerhet inte äventyras under arbetets gång. Till skillnad från robotar blir människor trötta, och det kan påverka deras koncentration. Det är därför som många fabriker har mycket strikta riktlinjer uppsatta på väggar som en ständig påminnelse till människor om att vara uppmärksamma hela tiden.
Designa arbetsstationer för robotar
Det mest effektiva sättet att säkerställa säkerhet är genom att designa speciella arbetsstationer för robotarna, åtskilda från där mänskliga arbetare befinner sig. Detta kommer inte bara att skära av all kontakt mellan de två sidorna, utan det kommer att ge roboten det utrymme den behöver för att hantera sitt arbete utan att behöva fortsätta undvika kollisioner.
Förhindra obehörig åtkomst
Industrirobotar är sofistikerade maskiner som har många rörliga delar och dyr teknik på spel. Av denna anledning bör de endast hanteras av kvalificerade tekniker. Att tillåta nästan vem som helst att börja mixtra med robotar kan omkonfigurera hur de fungerar, och det är inte säkert för arbetsmiljön. Alla som inte är involverade i den direkta installationen och underhållet av robotarna bör aldrig tillåtas i närheten av dem.
Nya problem i användningen av robotarmar i tillverkningen
Att automatisera tillverkning har sina egna utmaningar som har saktat ner den fullständiga integrationen av robotar på arbetsplatsen. Några av utmaningarna inkluderar följande.
Kostnaden
Källa: epson.com
Det har nämnts flera gånger att automatisering hjälper till att minska tillverkningskostnaderna, men det är en långsiktig bedömning. Den initiala kostnaden för att automatisera tillverkningen kan göra ett företag i konkurs redan innan verksamheten påbörjas. Industrirobotar är inte billiga, kostnaden för en enda svetsrobot till salu är cirka 40,000 XNUMX dollar, det vill säga innan du lägger till kostnaden för att underhålla dem. Detta alldeles för högt för de flesta företag.
Skicklighetsluckor
Källa: Pixabay
Bristen på robotexperter inom området påverkar automatiserad tillverkning negativt. Trots att användningen av robotar i fabriker är gammal har bristen på tekniker och programmerare aldrig åtgärdats tillräckligt, och allt eftersom fler fabriker vänder sig till robotar, hamnar de så småningom med väldigt få personer som är kvalificerade nog att hantera och underhålla maskinerna. Detta kan leda till att vissa fabriker tillfälligt upphör med produktionen.
Det tar tid att ställa in dem
Källa: Pixabay
Att få robotarna på plats för att arbeta är en sak; att få dem att springa till optimala nivåer är ett annat berg. Till skillnad från andra maskiner måste industrirobotar kalibreras och anpassas till den uppgift de har designats för. Detta kan ta månader av justeringar och förändringar, för att inte tala om utbildning inom industriell robotik behövs för att arbetarna ska kunna interagera med den. Detta kan sluta bli en stor förlust i det långa loppet.
Sabotage
Fall där missnöjda arbetare kopplar ur robotar halvvägs är mycket vanliga. Med robotar som tar över det mesta av arbetet känner människor att de är på väg att förlora sina enda försörjningskällor. Detta hade lett till att många företag förlorade mycket pengar på reparationer som åstadkoms av medvetet sabotage.
Slutsats
Användningen av robotarmar i tillverkningen förväntas fortsätta växa runt om i världen. Silverkanten i horisonten är att när robottillverkarna går in i branschen kommer kostnaderna för dessa robotar att sjunka tillräckligt för att även de minsta fabrikerna ska ha råd med dem. Någon gång i framtiden kommer det att bli lättare att stöta på en billig robotarm online eller till och med på en offentlig marknad.
Om att starta ett robotarmföretag är något du alltid har funderat på att utforska, då kommer du att vara väl betjänt av att prata med industrirobotexperterna. Gärna kontakta oss, och vi kommer att ta upp alla frågor du kan ha om industrirobotar som vi har.
Läs också:
Målarbås | Robotsprutning | Målning av bildelar
Målarrobot Pris|Målningsrobotarm|Sprayning Målarrobot
