Acum, întreprinderile de producție se îndreaptă către producția inteligentă, iar introducerea roboților industriali este alegerea majorității oamenilor. Aplicațiile tipice ale roboților industriali includ sudarea, vopsirea, asamblarea, colectarea și plasarea (de exemplu ambalarea, paletizarea și SMT), inspecția și testarea produselor; Toate lucrările sunt finalizate cu eficiență, durabilitate, viteză și acuratețe. Tehnologia robotică industrială se schimbă rapid și face progrese uimitoare de-a lungul anilor, de la roboți de colaborare de înaltă precizie, de la tip pick-and-place.
La o fabrică, nu veți vedea roboți alergând sau sărind ca roboții Boston Dynamics. Dar veți vedea că funcționează impecabil, eliberând lucrătorii de sarcini periculoase, plictisitoare și repetitive.
Recent, Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA a identificat cele patru tipuri de roboți cele mai relevanți pentru industria de producție ca roboți articulați, roboți SCARA, roboți cartezieni și roboți colaborativi.
Primul. Robot articulat
Roboții articulați sunt roboți care au un aspect articulat, cu două legături, similar cu brațele noastre umane. Roboții articulați pot fi clasificați în funcție de câte puncte de rotație au, unele dispozitive având până la șapte grade de libertate. Complexitatea mecanică a acestor unități le face relativ scumpe și puțin mai lente decât alte tipuri.
Roboții articulați rămân de departe cel mai mare tip de robot, potrivit InteractAnalysis. Roboții articulați au reprezentat 59,6% din livrările globale în 2019 și se preconizează că vor reprezenta 57,5% din piața totală până în 2023.
Avantajul roboților articulați este că pot ocoli obstacolele care ar bloca alte tipuri de roboți. Aceste dispozitive sunt poate cel mai frecvent tip utilizat astăzi. Pot fi folosite pentru: preluare și plasare, distribuire, ambalare, piese și sudare etc.
Al doilea. Robot SCARA
Roboții SCARA, roboți orizontali cu brațe robotizate cu mai multe articulații, se pot deplasa de-a lungul axelor x și y, dar brațele sunt rigide în direcția axei Z și blocate pe loc de-a lungul axei z. Drept urmare, robotul SCARA are conformitate selectivă, ceea ce are avantaje în unele operațiuni de asamblare, precum introducerea unui știft rotund într-o gaură rotundă.
Robot SCARA, foto: ADTECH
Libertatea mai mică a SCARA înseamnă mai puține motoare, calcule de control și algoritmi de control mai simpli și mai puțină putere de calculator necesară. Există mai puține axe între bază și piesa de construit, ceea ce înseamnă și că eroarea cumulativă este redusă.
O considerație importantă în robotica podelei fabricii este cât de departe poate lucra un robot de un piedestal în comparație cu spațiul la sol ocupat de piedestal în sine, iar SCARA este foarte avantajos în acest sens, unde de obicei ocupă mai puțin spațiu pe podeaua fabricii.
Deși mașina SCARA este relativ limitată, în general, este un robot mai rapid, mai ieftin, mai precis și mai ușor de controlat.
Al treilea. Roboți cartezieni
Robot cartezian, cunoscut și sub numele de robot cartezian, se poate mișca direct de-a lungul a trei axe (lungime, lățime și înălțime). Datorită robusteții inerente a acestei construcții, poate fi utilizată sub cele mai mari sarcini.
Diferența dintre roboții cartezieni și roboții SCARA este capacitatea de a se deplasa pe axa z. În comparație cu cele două, răspunsul SCARA va fi mai rapid, echipamentul va fi relativ curat, scaunul său de instalare cu un singur loc necesită o amprentă mică, deci poate fi o modalitate de instalare mai simplă, fără obstacole. Pe de altă parte, SCARA ar fi mai scump decât un braț robotic cartezian tradițional, iar software-ul de control ar necesita un mecanism cinematic invers pentru interpolarea liniară a mișcării. Mai mult, roboții cartezieni pot fi folosiți pentru a ridica, asambla și chiar distribui materiale precum adezivi.
Al patrulea. COBOT (Robot cooperativ)
robot colaborativ (cobot pe scurt) este un robot conceput pentru a avea o interacțiune strânsă cu oamenii într-un spațiu de lucru în comun. Până în 2010, majoritatea roboților industriali au fost proiectați să funcționeze autonom sau cu îndrumare limitată, astfel încât nu trebuie să-și facă griji cu privire la interacțiunea strânsă cu oamenii, iar acțiunile lor nu trebuie să-și facă griji pentru siguranța oamenilor din jurul lor, toate acestea. sunt caracteristici de care roboții colaborativi trebuie să le ia în considerare.
După cum este descris de Federația Internațională de Robotică (IFR), roboții industriali colaborativi (COBOTS) sunt proiectați să colaboreze cu oamenii pentru a îndeplini sarcini în industrie. Potrivit IFR, această colaborare are loc la patru niveluri:
Unități separate: oamenii și roboții lucrează în apropiere, dar în spații de lucru fizice separate. Fără interacțiune sau sincronizare om-calculator.
Colaborare secvențială: există unele intersecții între spațiile de lucru umane și roboți. Cu toate acestea, acțiunea unui participant începe numai după ce acțiunea celuilalt participant este finalizată.
Cooperare: Oameni și muncitori care lucrează împreună.
Cooperare receptivă: roboții răspund la acțiunile umane în timp real.
Aceste niveluri sunt prezentate mai jos. Zona verde reprezintă spațiul de lucru al robotului, iar zona galbenă reprezintă spațiul de lucru al lucrătorului.
Colaborarea secvențială este cel mai avansat nivel adoptat în mod obișnuit în fabricile de astăzi și trebuie implementată prin viziunea artificială și inteligența artificială. În plus, ramurile tangențiale ale roboților colaborativi sunt roboți utilizați în aplicații chirurgicale, cum ar fi prima operație robotică a ochilor efectuată în 2016. Poate cea mai faimoasă dintre acestea este sistemul chirurgical robotic daVinci de la Intuitive Surgical, care, deși pare potrivit, nu a fost definit ca fiind un cobotic de către dezvoltatorii săi. Fiecare mișcare a robotului este controlată de chirurg, dar cu o precizie de care nicio mână umană nu se poate apropia.
Cu controlul robotizat, chirurgii pot opera prin incizii mai mici, reducând procedurile invazive și accelerând recuperarea pacienților.
În mod clar, acest nivel de precizie și control fin al motorului poate fi găsit în nenumărate aplicații în medii industriale. Cu toate acestea, roboții colaborativi de înaltă precizie sunt în prezent prea scumpi pentru ca fabricile obișnuite să-i permită deocamdată.