Saatavana eri suorituskykyominaisuuksilla ja hinnoilla, roboteista on tulossa kaikkialla kaikentyyppisissä teollisissa tuotantotoiminnoissa. Kunkin robottityypin ominaisuuksien ymmärtäminen on avainasemassa parhaan valinnan tekemisessä yrityksellesi.

Puolen vuosisadan ajan kuva suuresta, kuusiakselisesta nivelrobotista, joka hitsaa auton ja kuorma-auton koreja, on vakiintunut suosittuun mielikuvitukseen. Robotteja käytetään niinkin erilaisilla aloilla kuin terveydenhuolto, ruoka ja juoma, teräksen valmistus ja varastointi – kaikkialla, missä on toistuvia tai ympäristön tai ergonomian kannalta haastavia tehtäviä, jotka voidaan suorittaa nopeammin, luotettavammin ja/tai kustannustehokkaammin. Nykyään robotit kokoavat jopa uusia robotteja.

Roboteissa on yhdestä seitsemään akselia, joista jokainen tarjoaa tietyn vapauden. Kaksiakselinen karteesinen portaali piirtää tyypillisesti XY- tai YZ-akseleille. Kolmiakselisella robotilla on kolme vapausastetta ja se suorittaa tehtävänsä XYZ-akseleiden kautta. Nämä pienet robotit ovat muodoltaan jäykkiä eivätkä pysty kallistamaan tai pyörimään itseään, vaikka niihin voi olla kiinnitetty työkaluja, jotka voivat kääntyä tai pyöriä tai mukautua pienen hyötykuorman muotoon. Neli- ja viisiakselisilla roboteilla on lisäjoustavuutta pyöriä ja kallistaa. Kuusiakselisella nivelrobotilla on kuusi vapausastetta – joustavuus siirtää esineitä mihin tahansa suuntaan tai kääntää niitä mihin tahansa suuntaan. Nämä kuusiakseliset robotit valitaan yleensä, kun sovellus vaatii suuren tai raskaan esineen monimutkaista käsittelyä. Seitsemänakseliset robotit pystyvät lisäsuunnassa ohjaamaan työkaluja ahtaissa tiloissa. Ne voivat toimia lähempänä työkappaletta kuin muut nivelrobotit mahdollisten tilansäästöjen vuoksi.

Nivelletyt robotit
Kuusi- ja seitsemänakselisten nivelrobottien suosio kuvastaa kuuden vapausasteen mahdollistamaa suurta joustavuutta. Ne on helppo ohjelmoida, mukana tulee oma ohjain, ja liikesarjat ja I/O-aktivointi voidaan ohjelmoida käyttäjäystävällisen opetusriipusen kautta. Niillä voi olla huomattava ulottuvuus, joissakin malleissa yli kolme metriä. Tämän kokovalikoiman ansiosta nivelrobotit soveltuvat useille teollisuudenaloille ja sovelluksille, jotka liittyvät materiaalien tai valmiiden tuotteiden valmistukseen tai siirtoon.

Suunniteltuna nivelrobotti vie tilaa ja jalanjäljen, jota ei voi käyttää muihin tarkoituksiin. Sillä on myös singulariteetteja, eli paikkoja ja suuntauksia ympäröivässä tilassa, johon se ei pääse käsiksi. Nämä tilarajoitukset vaativat monimutkaisempia turvatoimia, koska robottia käytetään usein alueilla, joilla on työntekijöitä.

Karteesiset robotit
Karteesinen tai lineaarinen robotti on tyypillisesti halvempi robotti, joka koostuu lineaaristen toimilaitteiden ja/tai pyörivien toimilaitteiden kokoonpanosta varren päässä 3D-sovelluksiin. Nämä robotit ovat erittäin mukautuvia ja itään asennettavia ja huollettavia. Kunkin akselin vedot ja koot voidaan mukauttaa sovelluksen mukaan. Sen ulottuvuus ja hyötykuorma ovat toisistaan ​​riippumattomia, eivät kietoutuneet toisiinsa. Lineaarista akselia on useita malleja, jotka mukauttavat sitä edelleen sen suorittamaan toimintoon.

Karteesisen robotin suurin rajoitus on suhteellinen joustamattomuus. Se voi helposti mukauttaa lineaarisen liikkeen kolmella akselilla ja pyörimisen neljännen akselin ympäri. On kuitenkin lisättävä liikeohjain, jotta se voidaan pyörittää useamman kuin yhden akselin ympäri. Karteesisia robotteja käytetään harvoin pesutilanteissa, koska ne eivät suojaa riittävästi vettä sisäänpääsyltä. Myös asennuksessa vaaditaan tarkkuutta ja perusteellisuutta – jokainen akseli on kohdistettava huolellisesti ja pinnan tasaisuuden on oltava riittävä, etenkin suuremmissa järjestelmissä.

SCARA robotit
SCARA-robotit on suunniteltu kevyisiin sovelluksiin. Ne ovat virtaviivainen versio nivelroboteista, ja niiden yksinkertaisuus ja pieni koko tekevät niistä helpon integroinnin kokoonpanolinjoille. SCARA-robotit voivat saavuttaa varsin vaikuttavat sykliajat suurella tarkkuudella. Ne ovat erittäin taitavia toiminnoissa, kuten komponenttien asettamisessa tiloihin, joissa on tiukat toleranssit, samalla kun ne säilyttävät jäykkyytensä tällaisissa liikkeissä, mikä tekee niistä kustannustehokkaan valinnan moniin poiminta- ja paikkasovelluksiin sekä pienten osien käsittelyyn.

Delta robotit
Delta-robotti on tunnettu nopeudestaan, ja sen poimintanopeus on jopa 300/min. Sen asennustapa sijoittaa sen työalueen yläpuolelle, mikä rajoittaa jalanjäljen menetystä. Se yhdistetään usein visiojärjestelmän kanssa satunnaisten kappaleiden poimimiseksi monimutkaisiin lajittelu- ja pakkaussovelluksiin. Kuten nivel- ja SCARA-robotit, se on yleensä varustettu opetusriipusella ohjelmoinnin helpottamiseksi. Delta-robotteja käytetään usein elintarviketuotannon sovelluksissa, mutta kuten karteesiset robotit, ne saattavat vaatia lisäsuojausta tai erottamista ympäröivästä ympäristöstä.

Yhteistyörobotit
Yhteistyörobotit tai kobotit ovat suhteellisen tuore kehitys, ja niillä on lupaava tulevaisuus mahdollistaa turvallisen ihmisen ja koneen vuorovaikutus. Mahdollistamalla työntekijän ja robotin välisen suoran yhteistyön ne lisäävät ulottuvuutta ymmärryksemme siitä, kuinka automaatio voidaan integroida teollisuuteen. Kobotti voi olla nivel-, kartees-, SCARA- tai deltarobotti. Vaikka tähän mennessä useimmat olisi luokiteltu artikuloituiksi. Niiden hyötykuorma on 4-35 kg, ja niiden koko ja ulottuvuus (myös hinta) kasvavat vastaavasti. On malleja, joissa on jopa seitsemän akselia; jälkimmäinen voi suorittaa tehtäviä, jotka ovat ergonomisesti erityisen haastavia. Kobotteja käytetään jopa itsenäisinä tuotantolinjarobotteina.

Oman valintasi tekeminen
Robotiikkainvestointia lähestyttäessä tulee ottaa kaikki sovelluksen näkökohdat huomioon ennen lopullisen valinnan tekemistä. Tässä on joitain tärkeämpiä huomioitavia tekijöitä:

ulottuvuus ja hyötykuorma.

Niiden tulisi olla ensimmäiset kriteerit robotin valintaprosessissa, koska nämä tekijät voivat välittömästi lyhentää sopivien vaihtoehtojen luetteloa. Esimerkiksi suuri, raskas kuorma sulkee pois kevyiden käsittelytekniikoiden harkitsemisen. Toisaalta, jos ulottuvuus on pitkä, mutta hyötykuorman paino on alhainen, halvempi karteesinen robotti saattaa riittää.

Joustavuus.

Viittä tai kuutta vapausastetta vaativassa sovelluksessa nivelrobotti voi olla ainoa toimiva ratkaisu. Jos on, yksi vaihtoehto hintaherkille yrityksille, jotka vaativat yhden tai kaksi robottia, voivat olla uudelleenkäyttöisiä (käytettyjä) yksiköitä. Mutta yksinkertaisemmissa sovelluksissa, kuten pienten osien sijoittelussa ja lataamisessa, elektronisten osien asennuksessa sekä laatikoiden ja työstökoneiden lataamisessa – kaikissa sovelluksissa, joissa kaksi tai kolme akselia riittää – miksi maksaa enemmän akseleita kuin sovellus vaatii?

Nopeus.

Vaatiiko sovellus suurta poimintasuhdetta, kuten delta-robotin, vai riittäisikö suorakulmaisen portaalin tai SCARA-robotin pienempi poimintasuhde?

Tila ja jalanjälki.

Yhä enemmän koneiden ja tuotantolinjojen jalanjäljet ​​ovat keskeisiä suunnitteluhuoleja. Lattiatila on kallista, ja yritykset haluavat optimoida myymälän pohjaratkaisun. Karteesiset ja deltarobotit tarjoavat selkeän edun muihin teknologioihin verrattuna, koska vain pystysuuntaista tilaa menetetään, mikä on yleensä vähemmän kriittinen.

Suunnittelu ja projektikehitys.

Suunnittelu-, kokoonpano-, asennus- ja käyttöönottoaika ja -kustannukset tulee ottaa huomioon vertailevissa kustannuksissa, etenkin kun robotti sisällytetään suurempaan koneeseen tai järjestelmään. Viiveet robotin vastaanottamisessa ja kokoonpanossa voivat viivyttää koko projektin.

Ylläpidettävyys, korjattavuus ja saatavuus.

Suunnittelemattomat seisokit ovat jokaisen tuotantopäällikön painajainen. Robottien tulee olla suhteellisen helppoja huoltaa ja korjata.

Standardointi.

Yrityksen tai toimialan sisällä se voi olla pätevä harkinta liiketoiminnallisista syistä, vaikka valittu robotti ei olisikaan parhaiten soveltuva tai edes halvin, mutta kykenevä tekemään työn. Joskus hyvin kuljettu polku osoittautuu vähiten vastustavaksi (ja riskeiksi).

Robottiteknologioiden yleistyminen on mahdollistanut kaikenkokoisille yrityksille mahdollisuuden hyödyntää automaation etuja. Sinulle paras robotti on yleensä se, joka sopii parhaiten sovellukseesi – ei pelkästään investoinnin tuottavuushyötyjen saavuttamiseksi ja sovelluksen teknisten vaatimusten täyttämiseksi, vaan myös asiaan liittyvien asioiden, kuten laitosten turvallisuuden, tilankäytön ja, tietysti menokustannukset ja myynnin jälkeinen tuki.