Джерело: Pinterest
Виконання промислових завдань з часом проходило через переходи вдосконалення. Суто ручна праця була удосконалена грубими інструментами, які були вдосконалені в машини. Тим не менш, більше інновацій продовжує давати нові альтернативи, такі як роботи.
Unimate був перший в історії робот для успішного використання у виробництві. Він був винайдений Джорджем Деволом наприкінці 50-х і вперше встановлений на заводі General Motors. Він використовувався для лиття під тиском і міг рухатися в радіусі 12 футів. Переконавшись у перевагах його використання, незабаром більше компаній прагнули його придбати.
Відтоді експерти продовжували створювати різних роботів і досліджувати нові способи їх застосування у виробництві. Сьогодні існує багато досвідчених постачальників, таких як EVS, які можуть запропонувати інноваційні та передові Продам промислову роботизовану зброю.
Нижче наведено огляд різних типів роботів та їхні особливості.
Зміст
Роботи SCARA
Роботи SCARA, засновані на осях руху роботів, більш сучасні в порівнянні з вибирати та розміщувати промислових роботів. Обидва можуть виконувати ту саму функцію, але роботи SCARA легко випереджають інших.
Робот SCARA складається з основи, яка з’єднана з рукою робота паралельно осі. Поворотні шарніри забезпечують податливість в площині XY. Іншими словами, рука робота SCARA може рухатися як зліва направо, так і вперед і назад. Однак він є жорстким по осі Z, тому може обертатися лише навколо осі тета.
Конструкція передбачає 4 ступені свободи. Далі руку можна відкинути назад або витягнути. Це функція, яка стане в нагоді залежно від того, яка довжина потрібна для завдання, для якого вона використовується.
Що стосується програмного забезпечення, Роботи SCARA призначені для автоматизації завдань, але за вказівками диспетчера. Інтерфейс контролера простий у використанні, і вони, як правило, реагують на команди.
З огляду на те, що вони постачаються як готове рішення, додаткове програмування не вимагається.
Плюси
- Роботи SCARA дуже швидкі завдяки гнучкості, яку забезпечують поворотні шарніри, які утримують руку на місці
- Хоча вони не займають великого простору для виконання своїх завдань, рука охоплює велику площу під час роботи. Вони можуть підбирати і розміщувати в значному радіусі
- Вони дуже точні
- Витримує високе корисне навантаження
мінуси
- Вони можуть функціонувати лише тоді, коли розміщені на плоскій поверхні або прикріплені до неї, що забезпечує обмежену гнучкість розміщення
- Потрібен спеціальний контролер
Промислове застосування
Здатність робота SCARA підбирати та кидати робить його придатним для:
- Палетизувати
- Завантажувальні машини
- Монтажні функції
- Лазерне гравірування за допомогою відповідного кінцевого ефектора
- Пайка
Delta Robots
Джерело: Pinterest
Роботи Delta були винайдені Реймондом Клавелем і командою вчених з коледжу у Франції. Вони також відомі як паралельні роботи.
Конструкція робота Delta складається з основи, встановленої над головою, яка має 3 двигуни, які приводять у рух руки, з’єднані з основою. Паралельні руки мають як призматичні, так і поворотні шарніри, які не є поширеними серед інших роботів. У результаті він може рухатися по осях X, Y, хоча більшість користувачів налаштовують своїх роботів, щоб додати додаткові осі. Обертання або вісь кроку можуть бути досягнуті шляхом модифікації для виконання певних завдань.
Враховуючи, що роботи Delta часто використовуються для автоматизації підбору та розміщення на конвеєрних системах, програмування визначає їхню ефективність. Вони також оснащені камерами, які у поєднанні зі спеціальним програмним забезпеченням утворюють їхню систему бачення. Метою системи бачення є розрізнення хороших і поганих продуктів під час збирання та сортування.
Відповідні кінцеві ефекти зазвичай прикріплюються до рук, але вони потребують спеціальних схем проектування. Будь-яка додаткова вага на руках знижує продуктивність високошвидкісної руки робота, для якої вони віддають перевагу. Особливою популярністю у них користуються присоски.
Плюси
- Вони найшвидші та навіть перевершують SCARA у тесті на стійку воріт
- Може працювати на великому робочому просторі
- Сучасне програмне забезпечення робить їх дуже точними та ефективними
мінуси
- Може керувати лише дуже легкими корисними навантаженнями
- Високошвидкісні повторювані рухи призводять до зносу деталей
- Вони дорогі
Промислове застосування
- Симулятори польоту – це вдосконалена версія, яка використовує 6 додаткових лінійних приводів і рухому основу
- Фармацевтична промисловість
- Упаковка для харчових продуктів
- Завдання зі складання з невеликими зусиллями
Полярні роботи
Джерело: Pinterest
Конструкція полярного робота складається з основи, до якої кріпиться рука. Рука кріпиться за допомогою крутного з’єднання. Вони також відомі як сферичні роботи через форму робочого простору, пов’язаного з ними. Вони мають багато спільного з Unimate, який також був сферичним.
Руку полярного робота можна подовжити, хоча вона обмежена лише радіусом навколо машини. Він має три осі, які утворюють так звану полярну систему координат. Це означає, що точки в межах досяжності руки робота визначаються відстанню, яку вона може простягнути від основи робота під заданим кутом.
Плюси
- Рука може простягатися під або вище перешкод
- Вони мають охоплення 360 градусів
- Вони працюють у великому робочому просторі
мінуси
- Вони вимагають значного нагляду та контролю
- Погана точність
- З огляду на їх рух, вони не ідеальні для повторюваних завдань
Промислове застосування
- Лиття під тиском
- Зварювання
- Лиття під тиском
- Обробка скляних виробів
Циліндричні роботи
Джерело: Pinterest
У циліндричного робота є дві основні частини: поворотний і лінійний привод, прикріплений до циліндричної основи. Вони відповідають за вертикальні та горизонтальні рухи, які може робити рука робота. Поворотний вал полегшує роботу робота в циліндричній робочій зоні.
Крім того, рука здатна подовжуватись і складатися назад у потрібне положення. Його обтічний дизайн дає змогу працювати в обмеженому просторі, де можуть не поміститися більш громіздкі руки. З іншого боку, обертання можливе лише вздовж вертикальної осі.
Циліндричні роботи постачаються вже зібраними, тому не варто очікувати проблем із встановленням, за винятком випадків, коли необхідне налаштування.
Плюси
- Може керувати великими корисними навантаженнями
- Охоплення навколо себе на 360 градусів
- Вони не займають багато місця в порівнянні з радіусом робочого простору
мінуси
- Обмежений обертальний рух
- Низька точність
- Вони не такі універсальні, як інші доступні варіанти.
Промислове застосування
- Ливарно-ковальські роботи
- Нанесення покриття
- Лиття під тиском
- Вантажно-розвантажувальні машини
- Лабораторія та застосування Biomed віддають перевагу їм завдяки розміру та положенню руки.
Картезіанські роботи
Джерело: Pinterest
Усі 3 осі декартового робота перпендикулярні одна одній. Рухам сприяють:
- 3 призматичні шарніри, які працюють у ковзаючому русі вздовж осей XYZ.
- Лінійні приводи
- Двигуни для живлення
- Кріплення для зап’ястя, де потрібне обертання
Зазвичай вони постачаються частинами та вимагають збирання фахівцями заводу. Хоча їхнє складання може бути складним, це дає можливість для налаштування. Фактично, це одна з причин, що робить його популярним. Точність, швидкість і довжину ударів можна регулювати в залежності від галузі або застосування.
Декартових роботів також називають козловими або прямолінійними роботами. За робочою зоною вони мають форму кабіни. Однак одна примітна характеристика полягає в тому, що їх можна монтувати різними способами, коли це необхідно. Вони адаптуються до монтажу над головою, а також до вертикального та горизонтального положення.
Плюси
- Вони можуть нести велике корисне навантаження
- В експлуатаційному плані вони досить універсальні
- Доступно
- Можна програмувати в режимі онлайн
- Вони мають хороший рівень точності
мінуси
- Одночасно може відбуватися лише рух однієї осі
- Вони займають багато місця
- Процес установки, як правило, складний
Промислове застосування
- Робота з процесами формування пластмас
- Герметизаційні завдання
- 3D друку
- Завантаження та розвантаження
Шарнірні роботи/6-осьові
Обертові суглоби шарнірних роботів дозволяють їм рухатися в діапазоні, подібному до людської руки. Вони гнучкі по осях X, Y, Z, але також можуть котитися, нахилятися та відхилятися.
Основна конструкція складається з основи та кронштейна, які з’єднані за допомогою поворотного з’єднання. Кількість поворотних з'єднань може бути збільшена до 10 і може бути паралельною або ортогональною.
Враховуючи можливості переміщення по 6 осях, ці роботи можуть виконувати завдання, які більшість не може. Рука має високу чутливість і досить швидко подовжується на всю довжину. З точки зору контролю, вони потребують добре налаштованого програмного забезпечення, якщо вони хочуть функціонувати на оптимальному рівні. Через великий діапазон руху процес програмування може бути складним. Однак деякі виробники пропонують спеціальні пакети керування.
Плюси
- Вони можуть досягати та маневрувати там, де інші роботи не можуть
- Вони охоплюють великий робочий радіус
- Високошвидкісна рука робота
- Добре виконуйте унікальні завдання контролера, наприклад малювання
- Важкі корисні навантаження можна терпіти
мінуси
- Команда кінематичні операції може бути складним
- Вони потребують спеціального контролера
- Дорогий
Промислове застосування
- Автомобільна збірка
- Упаковка для харчових продуктів
- Ливарно-ковальські завдання
- Різання сталі
- Обробка скла
- Лиття з металу
Коботи
Джерело: Pinterest
Коботів також називають колаборативними роботами, оскільки вони призначені для спільної роботи з людьми. Традиційні роботи представляли такі виклики, як зіткнення з робітниками на фабричних площах. Щоб запобігти подібним нещасним випадкам, як безпечнішу альтернативу були створені коботи.
Існує три основних типи коботів:
Ручні коботи
Вони програмуються техніками за допомогою ручного пристрою, щоб навчити руки робота бажаним рухам.
Коботи швидкості та автоматизації
В основному це традиційні промислові роботи з системами зору. У них є попереджувальна та стоп-зона. Коли працівник входить у зону попередження, він автоматично сповільнює свою роботу. Якщо вони наближаються до зони зупинки, кобот повністю припиняє працювати. Вони відновлюють роботу, коли обидві зони вільні від перешкод.
Коботи з обмеженням влади та сім’ї
Вони здатні працювати разом з людьми, але не оснащені жодними системами зору, сканерами чи бар’єрами безпеки. Натомість вони розроблені без відкритих двигунів або гострих кутів. Крім того, вони мають двигуни зіткнення, які зупиняють їх, коли навколо них є перешкоди.
Контроль безпеки Stop Cobots
Порівняно з іншими роботами, вони найменш «дружні до людини». Однак у них є датчики безпеки, які припиняють і знову вмикають роботу, коли виявляють людську перешкоду.
Фактори, які відрізняють роботів
Промислові роботи, як правило, мають спільні риси, такі як руки робота. Однак вони принципово відрізняються з точки зору конструктивних аспектів, таких як:
Вісь
Джерело: Pinterest
Як і на математичному графіку, осі робота відносяться до напрямків, у яких може рухатися рука робота. Є осі X, Y і Z. Вони представляють відповідно вперед/назад, ліворуч/праворуч і вгору/вниз.
Ступінь свободи
Джерело: Pinterest
Ступінь свободи робота – це опис діапазону його рухів у тривимірному просторі. На додаток до трьох осей свобода включає такі аспекти, як обертання, поворот і кут.
Кількість осей, які має робот, визначає його ступінь свободи.
Робоча область
Джерело: robots.com
Уявімо, наприклад, що робот збирає апельсини з одного візка в інший. Відстань, яку він долає між двома візками, називається його робочим простором. Деякі роботи, виходячи зі своєї структури, можуть долати великі відстані більше, ніж інші. Крім того, такі фактори, як свобода та довжина руки, дають роботу більший робочий діапазон.
Кінцевий ефект
Джерело: roboticsandautomationnews.com
З точки зору дизайну, рука робота дійсно є імітацією руки людини. Вони можуть відрізнятися за спритністю та можливостями, але основна концепція однакова.
Тим не менш, кінцевий ефектор — це, по суті, «рука», прикріплена до кінця руки заводського робота. Є багато типи кінцевих ефекторів, вони змінюються залежно від завдань. Деякі приклади включають захвати, зварювальні інструменти та присоски.
Суглоби
Джерело: Pinterest
Використання з’єднань гарантує, що рука робота залишається прикріпленою до конструкції, а також полегшує її рухи. Тип суглоба, який має робот, відіграє велику роль у його гнучкості та діапазоні рухів. Вони включають:
Паралельні суглоби – як випливає з назви, вони розташовані поруч один з одним і зазвичай є кращими для лінійних рухів.
Призматичні з’єднання – їх також називають повзунами, оскільки вони забезпечують лінійне ковзання між двома частинами робота.
Обертові з’єднання – вони ідеальні, коли потрібна гнучкість, наприклад багатовимірне обертання.
Ротаційні з’єднання – будь-який ступінь обертання вимагатиме одного або кількох з цих з’єднань. Хоча вони більш обмежені в діапазоні в порівнянні з революційним шарніром.
Двигуни
Джерело: Pinterest
Щоб руки робота могли рухатися та виконувати команди, їм потрібне джерело живлення. Двигуни перетворюють електричну енергію для живлення роботизовані руки.
Програмування
Джерело:visualcomponents.com
Він передбачає використання програмного забезпечення для керування роботом. Параметрами продуктивності, такими як швидкість, повторюваність і довжина ходу рухів руки, можна керувати за допомогою програмування.
Кожен робот має свій власний вид і рівень програмування, причому деякі з них більш просунуті, ніж інші. Крім того, у деяких випадках роботи попередньо запрограмовані, а інші можна налаштувати. Існують також інтерфейси фізичного контролера, які використовуються для надання інструкцій роботам.
Вплив роботів на виробництво
Джерело: Pinterest
Безсумнівно, обробна промисловість у всьому світі не була б такою, якою вона є, якби не було роботів. Вони мали великий вплив на:
Масштаби виробництва
Джерело: Pixabay
Роботи дозволили заводам розширити виробництво та скоротити час виконання робіт. Такі робочі швидкості, як у робота Delta, дозволяють обробляти більше одиниць продукції.
Собівартість продукції
Джерело: Pixabay
Враховуючи, що роботи виконують велике навантаження, вони зменшують кількість працівників, яких потрібно наймати. Крім того, їх автоматизована механічна природа робить їх більш раціональними в роботі, ніж ручні методи. Досить сказати, що вони зменшують відходи.
Безпека персоналу
Джерело: Pixabay
З перших днів Unimate роботи використовувалися для виконання складних і небезпечних завдань. Лиття під тиском, зварювання та підйом важких вантажів у небезпечних приміщеннях – це лише кілька прикладів виробничих процесів із високим ризиком. Використання роботів, таких як роботизоване зварювання алюмінію захищає працівників від супутніх небезпек.
Однак, з іншого боку, роботи також становлять небезпеку для працівників навколо них. Наприклад, якщо їхня швидкість встановлена надто високо, кінцеві виконавці або плечі можуть працювати несправно та випадково скинути вантаж.
Людськими ресурсами
Джерело: Pixabay
Одним із головних суперечок проти роботів і автоматизації в цілому є побоювання, що вони будуть замінити людську працю. Дійсно, деякі люди втратили роботу після того, як їх звільнили за такою технологією. Однак навіть зі штучним інтелектом навряд чи роботи коли-небудь стануть такими ж інтуїтивно зрозумілими чи креативними, як людство.
Оскільки роботи беруться за передбачувані повторювані завдання, працівники, можливо, можуть адаптуватися до збоїв, взявшись за інші складні завдання. Творчість і дизайн, наприклад, завжди вимагатимуть відтінків людських емоцій і думок.
Висновок
Звичайно, немає повернення до ручного способу виробництва, автоматизація тут залишиться. Оскільки все більше інновацій змінюється та вдосконалює існуючі типи роботів, виробникам доведеться не відставати. Зрештою, краще обладнання веде до більш ефективних виробничих ліній і вищої якості продукції.
Якщо ви хочете автоматизувати свій бізнес, тепер у вас є всі факти про всі типи роботів та їхні функції. Обов’язково співпрацюйте з авторитетними експерти галузі щоб дослідити, які варіанти продукту доступні на ринку. З іншого боку, що б ви не вибрали, ви зробите добре поінформований вибір.