Nå går produksjonsbedrifter over til intelligent produksjon, og introduksjonen av industriroboter er valget for de fleste. Typiske bruksområder for industriroboter inkluderer sveising, maling, montering, innsamling og plassering (f.eks. pakking, palletering og SMT), produktinspeksjon og testing; Alt arbeid utføres med effektivitet, holdbarhet, hastighet og nøyaktighet. Industriell robotteknologi endrer seg raskt og gjør fantastiske fremskritt gjennom årene, fra typiske plukke-og-plasser til høypresisjons samarbeidsroboter.
På en fabrikkgulv vil du ikke se roboter som løper eller hopper som Boston Dynamics-roboter. Men du vil se at de fungerer feilfritt, og frigjør arbeidere fra farlige, kjedelige og repeterende oppgaver.
Nylig identifiserte US National Institute of Standards and Technology de fire typene roboter som er mest relevante for produksjonsindustrien, som leddroboter, SCARA-roboter, kartesiske roboter og samarbeidsroboter.
Først. Leddet robot
Ledderoboter er roboter som har en leddet, to-leddet layout som ligner på våre menneskelige armer. Leddede roboter kan klassifiseres etter hvor mange rotasjonspunkter de har, med noen enheter som har opptil syv frihetsgrader. Den mekaniske kompleksiteten til disse enhetene gjør dem relativt dyre og litt tregere enn andre typer.
Ledderoboter er fortsatt den desidert største robottypen, ifølge InteractAnalysis. Ledderoboter sto for 59,6 prosent av globale forsendelser i 2019 og forventes å stå for 57,5 prosent av det totale markedet innen 2023.
Fordelen med leddroboter er at de kan omgå hindringer som vil blokkere andre typer roboter. Disse enhetene er kanskje den vanligste typen i bruk i dag. De kan brukes til: take-and-place, dispensering, pakking, deler og sveising osv.
Sekund. SCARA Robot
SCARA-roboter, horisontale flerleddet robotarmroboter, de kan bevege seg langs x- og y-aksene, men armene er stive i retning av Z-aksen og låst på plass langs z-aksen. Som et resultat har SCARA-roboten selektiv samsvar, noe som har fordeler i enkelte monteringsoperasjoner, for eksempel å sette inn en rund pinne i et rundt hull.
SCARA-robot, foto: ADTECH
SCARAs mindre frihet betyr færre motorer, enklere kontrollberegninger og kontrollalgoritmer, og mindre datakraft kreves. Det er færre akser mellom basen og delen som skal bygges, noe som også gjør at den kumulative feilen reduseres.
En viktig betraktning i fabrikkgulvrobotikk er hvor langt en robot kan arbeide fra en sokkel sammenlignet med bakkeplassen som opptar selve sokkelen, og SCARA er svært fordelaktig i denne forbindelse, der den vanligvis tar mindre plass på fabrikkgulvet.
Selv om SCARA-maskinen er relativt begrenset, er den totalt sett en raskere, billigere, mer nøyaktig og enklere å kontrollere robot.
Tredje. Kartesiske roboter
Kartesisk robot, også kjent som kartesisk robot, den kan bevege seg direkte langs tre akser (lengde, bredde og høyde). På grunn av den iboende robustheten til denne konstruksjonen, kan den brukes under de tyngste belastningene.
Forskjellen mellom kartesiske roboter og SCARA-roboter er muligheten til å bevege seg på z-aksen. Sammenlignet med de to vil SCARAs respons være raskere, utstyret vil være relativt rent, installasjonssetet med ett sete krever et lite fotavtrykk, så det kan være en enklere, uhindret installasjonsmåte. På den annen side ville SCARA være dyrere enn en tradisjonell kartesisk robotarm, og kontrollprogramvaren ville kreve en invers kinematikkmekanisme for den lineære bevegelsesmellomgangen. Dessuten kan kartesiske roboter brukes til å plukke opp, montere og til og med distribuere materialer som lim.
Fjerde. COBOT (Cooperative Robot)
kollaborativ robot (forkortet cobot) er en robot designet for å ha nær interaksjon med mennesker i et samarbeidsrom. Fram til 2010 var de fleste industriroboter designet for å operere autonomt eller med begrenset veiledning, slik at de ikke trenger å bekymre seg for nær interaksjon med mennesker, og handlingene deres trenger ikke å bekymre seg for sikkerheten til mennesker rundt dem, alt som er funksjoner som samarbeidende roboter må ta hensyn til.
Som beskrevet av International Federation of Robotics (IFR), er kollaborative industriroboter (COBOTS) designet for å samarbeide med mennesker for å utføre oppgaver i industrien. I følge IFR foregår dette samarbeidet på fire nivåer:
Separate enheter: Mennesker og roboter jobber i nærheten, men i separate fysiske arbeidsområder. Ingen menneske-datamaskin interaksjon eller synkronisering.
Sekvensielt samarbeid: Det er noen skjæringspunkter mellom menneskelige og robotarbeidsområder. Imidlertid begynner handlingen til en deltaker først etter at handlingen til den andre deltakeren er fullført.
Samarbeid: Mennesker og arbeidere arbeider sammen.
Responsivt samarbeid: Roboter reagerer på menneskelige handlinger i sanntid.
Disse nivåene er vist nedenfor. Det grønne området representerer robotens arbeidsområde og det gule området representerer arbeiderens arbeidsområde.
Sekvensielt samarbeid er det mest avanserte nivået som vanligvis brukes i dagens fabrikker og må implementeres gjennom maskinsyn og kunstig intelligens. I tillegg er tangentielle grener av samarbeidende roboter roboter som brukes i kirurgiske applikasjoner, slik som den første robotøyeoperasjonen utført i 2016. Den kanskje mest kjente av disse er Intuitive Surgicals daVinci robotkirurgiske system, som, selv om det tilsynelatende passet, ikke ble definert som en cobotic av utviklerne. Robotens hver eneste bevegelse er kontrollert av kirurgen, men med en presisjon som ingen menneskehånd kan komme i nærheten av.
Med robotkontroll kan kirurger operere gjennom mindre snitt, redusere invasive prosedyrer og fremskynde pasientens utvinning.
Dette nivået av presisjon og finmotorkontroll kan åpenbart finnes i utallige bruksområder i industrielle miljøer. Imidlertid er høypresisjons samarbeidsroboter foreløpig for dyre for vanlige produksjonsanlegg å ha råd til foreløpig.