Nu vender produktionsvirksomheder sig til intelligent fremstilling, og introduktionen af industrirobotter er de flestes valg. Typiske anvendelser af industrirobotter omfatter svejsning, maling, montering, indsamling og placering (f.eks. emballering, palletering og SMT), produktinspektion og testning; Alt arbejde udføres med effektivitet, holdbarhed, hurtighed og nøjagtighed. Industriel robotteknologi ændrer sig hurtigt og gør fantastiske fremskridt gennem årene, fra typiske pick-and-place til højpræcisions samarbejdsrobotter.
På en fabriksgulv vil du ikke se robotter løbe eller hoppe som Boston Dynamics-robotter. Men du vil se, at de udfører fejlfrit og frigør arbejdere fra farlige, kedelige og gentagne opgaver.
For nylig identificerede US National Institute of Standards and Technology de fire typer robotter, der er mest relevante for fremstillingsindustrien, som led-robotter, SCARA-robotter, kartesiske robotter og kollaborative robotter.
Først. Ledformet robot
Ledede robotter er robotter, der har et sammenføjet, to-leddet layout, der ligner vores menneskelige arme. Ledede robotter kan klassificeres efter hvor mange rotationspunkter de har, hvor nogle enheder har op til syv frihedsgrader. Den mekaniske kompleksitet af disse enheder gør dem relativt dyre og lidt langsommere end andre typer.
Ledede robotter forbliver langt den største type robot, ifølge InteractAnalysis. Ledede robotter tegnede sig for 59,6 procent af globale forsendelser i 2019 og forventes at tegne sig for 57,5 procent af det samlede marked i 2023.
Fordelen ved artikulerede robotter er, at de kan omgå forhindringer, der ville blokere andre typer robotter. Disse enheder er måske den mest almindelige type i brug i dag. De kan bruges til: take-and-place, dispensering, pakning, dele og svejsning mv.
Anden. SCARA Robot
SCARA-robotter, horisontale flerleds-robotarmsrobotter, de kan bevæge sig langs x- og y-akserne, men armene er stive i retning af Z-aksen og låst på plads langs z-aksen. Som et resultat har SCARA-robotten selektiv overholdelse, hvilket har fordele ved nogle monteringsoperationer, såsom at indsætte en rund stift i et rundt hul.
SCARA robot, foto: ADTECH
SCARAs mindre frihed betyder færre motorer, enklere kontrolberegninger og kontrolalgoritmer og mindre computerkraft påkrævet. Der er færre akser mellem basen og den del, der skal bygges, hvilket også betyder, at den kumulative fejl reduceres.
En vigtig overvejelse inden for fabriksgulvsrobotik er, hvor langt en robot kan arbejde fra en piedestal sammenlignet med den jordplads, som selve piedestal optager, og SCARA er meget fordelagtig i denne henseende, hvor den normalt fylder mindre på fabriksgulvet.
Selvom SCARA-maskinen er relativt begrænset, er den samlet set en hurtigere, billigere, mere præcis og lettere at styre robot.
Tredje. Cartesiske robotter
Kartesisk robot, også kendt som kartesisk robot, den kan bevæge sig direkte langs tre akser (længde, bredde og højde). På grund af denne konstruktions iboende robusthed kan den bruges under de største belastninger.
Forskellen mellem kartesiske robotter og SCARA-robotter er evnen til at bevæge sig på z-aksen. Sammenlignet med de to vil SCARAs reaktion være hurtigere, udstyret vil være relativt rent, dets enkeltsæde installationssæde kræver et lille fodaftryk, så det kan være en enklere, uhindret installationsmåde. På den anden side ville SCARA være dyrere end en traditionel kartesisk robotarm, og kontrolsoftwaren ville kræve en omvendt kinematikmekanisme for den lineære bevægelsesmellem. Desuden kan kartesiske robotter bruges til at samle op, samle og endda distribuere materialer såsom klæbemidler.
Fjerde. COBOT (Cooperative Robot)
kollaborativ robot (forkortet cobot) er en robot designet til at have tæt interaktion med mennesker i et samarbejdsrum. Indtil 2010 var de fleste industrirobotter designet til at fungere autonomt eller med begrænset vejledning, så de ikke behøver at bekymre sig om tæt interaktion med mennesker, og deres handlinger behøver ikke at bekymre sig om sikkerheden for mennesker omkring dem, hvilket alt sammen er funktioner, som kollaborative robotter skal tage højde for.
Som beskrevet af International Federation of Robotics (IFR), er kollaborative industrirobotter (COBOTS) designet til at samarbejde med mennesker for at udføre opgaver i industrien. Ifølge IFR foregår dette samarbejde på fire niveauer:
Separate enheder: Mennesker og robotter arbejder i nærheden, men i separate fysiske arbejdsområder. Ingen menneske-computer interaktion eller synkronisering.
Sekventielt samarbejde: Der er nogle krydsninger mellem menneskelige og robotarbejdsområder. Den ene deltagers handling begynder dog først, efter at den anden deltagers handling er afsluttet.
Samarbejde: Mennesker og arbejdere arbejder sammen.
Responsivt samarbejde: Robotter reagerer på menneskelige handlinger i realtid.
Disse niveauer er vist nedenfor. Det grønne område repræsenterer robottens arbejdsområde, og det gule område repræsenterer arbejderens arbejdsområde.
Sekventielt samarbejde er det mest avancerede niveau, der almindeligvis anvendes på nutidens fabrikker og skal implementeres gennem maskinsyn og kunstig intelligens. Derudover er tangentielle grene af kollaborative robotter robotter, der bruges i kirurgiske applikationer, såsom den første robot-øjenoperation udført i 2016. Den måske mest berømte af disse er Intuitive Surgicals daVinci robotkirurgiske system, som, selvom det tilsyneladende passer, ikke blev defineret som en cobotic af dens udviklere. Robottens hver eneste bevægelse styres af kirurgen, men med en præcision, som ingen menneskehånd kan komme i nærheden af.
Med robotstyring kan kirurger operere gennem mindre snit, hvilket reducerer invasive procedurer og fremskynder patienternes helbredelse.
Det er klart, at dette niveau af præcision og finmotorisk kontrol kan findes i utallige applikationer i industrielle miljøer. Imidlertid er højpræcisionssamarbejdsrobotter i øjeblikket for dyre til, at almindelige produktionsanlæg har råd til i øjeblikket.