Роботи, доступні за різними характеристиками та цінами, стають повсюдними у всіх видах промислового виробництва. Розуміння можливостей кожного типу робота є ключем до найкращого вибору для вашого бізнесу.

Протягом півстоліття в народній уяві закріпився образ великого шарнірного робота з шести осями, який зварює кузови автомобілів і вантажівок. Роботи використовуються в таких різноманітних галузях, як охорона здоров’я, харчова промисловість і виробництво напоїв, виробництво сталі та складське господарство — скрізь, де є повторювані або екологічно чи ергономічно складні завдання, які можна виконати швидше, надійніше та/або економічно ефективніше. Сьогодні роботи навіть збирають нових роботів.

Роботи мають від однієї до семи осей, кожна з яких забезпечує певний ступінь свободи. Двоосьовий декартовий портал зазвичай розміщується на осях XY або YZ. Трьохосьовий робот має три ступені свободи і виконує свої функції через осі XYZ. Ці маленькі роботи мають жорстку форму і не можуть самостійно нахилятися або обертатися, хоча вони можуть мати прикріплені інструменти, які можуть обертатися або адаптуватися до форми невеликого корисного вантажу. Чотири- та п’ятиосьові роботи мають додаткову гнучкість для обертання та нахилу. Шестиосьовий шарнірний робот має шість ступенів свободи — гнучкість переміщення об’єктів у будь-якому напрямку або обертання їх у будь-якій орієнтації. Цих шестиосьових роботів зазвичай вибирають, коли програма вимагає складних маніпуляцій з великим або важким об’єктом. Семиосьові роботи здатні до додаткової орієнтації для маневрування інструментами у обмеженому просторі. Вони можуть працювати ближче до заготовки, ніж інші шарнірні роботи, що потенційно економить простір.

Шарнірні роботи
Популярність шести- та семиосьових шарнірних роботів відображає велику гнучкість, яку дозволяють шість ступенів свободи. Їх легко програмувати, вони оснащені власним контролером, а послідовності рухів і активацію вводу/виводу можна запрограмувати за допомогою зручного підвіски для навчання. Вони можуть мати значний радіус дії, понад три метри в деяких моделях. Цей діапазон розмірів робить шарнірних роботів придатними для багатьох галузей промисловості та застосувань, пов’язаних із виготовленням або переміщенням матеріалів чи готової продукції.

За своєю конструкцією шарнірний робот займає простір і площу, які не можуть бути використані для інших цілей. Він також має особливості, тобто розташування та орієнтації в навколишньому просторі, до якого він не має доступу. Ці просторові обмеження вимагають складніших заходів безпеки, оскільки робот часто використовуватиметься в зонах, де присутні працівники.

Декартові роботи
Декартовий або лінійний робот – це, як правило, недорогий робот, що складається з лінійних приводів і/або поворотного приводу на кінці плеча для 3D-додатків. Ці роботи дуже адаптивні та прості в установці та обслуговуванні. Штрихи та розміри кожної осі можна налаштувати відповідно до застосування. Його радіус дії та корисне навантаження не залежать один від одного, не переплітаються. Лінійна вісь має кілька конструкцій, які додатково адаптують її до функції, яку вона виконує.

Основним обмеженням декартового робота є порівняльна негнучкість. Він може легко здійснювати лінійний рух по трьох осях і обертання навколо четвертої осі. Однак для виконання обертання навколо кількох осей потрібно додати контролер руху. Декартові роботи рідко використовуються в ситуаціях промивання, оскільки вони не забезпечують достатнього захисту від проникнення води. Крім того, потрібна точність і ретельність під час монтажу — кожна вісь має бути ретельно вирівняна, а рівність поверхні має бути відповідною, особливо у великих системах.

Роботи SCARA
Роботи SCARA розроблені для легких робіт. Вони є оптимізованою версією шарнірних роботів, а їхня простота та невеликі розміри дозволяють легко інтегрувати їх на складальні лінії. Роботи SCARA можуть досягати досить вражаючої тривалості циклу з високою точністю. Вони чудово вміють виконувати такі функції, як вставляння компонентів у просторі з жорсткими допусками, зберігаючи при цьому свою жорсткість у таких рухах, що робить їх економічно ефективним вибором для багатьох додатків підбору й розміщення, а також для обробки дрібних деталей.

Роботи Delta
Робот Delta відомий своєю швидкістю зі швидкістю підбору до 300/хв. Його тип монтажу розміщує його над робочою зоною, обмежуючи втрату сліду. Його часто поєднують із системою бачення, щоб відібрати шматки, випадково розміщені в складних програмах сортування та пакування. Подібно до шарнірних роботів і роботів SCARA, він, як правило, буде забезпечений підвіскою для навчання для легкого програмування. Роботи Delta часто використовуються у виробництві харчових продуктів, але, як і декартові роботи, їм може знадобитися додаткове екранування або відокремлення від навколишнього середовища.

Колаборативні роботи
Роботи для спільної роботи, або коботи, є відносно нещодавньою розробкою з багатообіцяючим майбутнім у забезпеченні безпечної взаємодії людини з машиною. Дозволяючи пряму співпрацю між працівником і роботом, вони додають вимір до нашого розуміння того, як автоматизацію можна інтегрувати в промисловість. Кобот може бути шарнірним, декартовим, SCARA або дельта-роботом. Хоча на сьогоднішній день більшість можна було б віднести до категорії артикульованих. Вони мають вантажопідйомність від 4 до 35 кг, відповідно збільшені розміри та радіус дії (також ціна). Існують моделі до семи осей; останній може виконувати завдання, які є особливо складними з точки зору ергономіки. Коботів навіть використовують як самостійних роботів виробничої лінії.

Роблячи свій вибір
Підходячи до інвестицій у робототехніку, слід розглянути всі аспекти програми, перш ніж зробити остаточний вибір. Ось кілька найважливіших факторів, які слід враховувати:

Радісність і корисне навантаження.

Вони повинні бути першочерговими критеріями, які слід враховувати в процесі вибору робота, оскільки ці фактори можуть негайно скоротити список відповідних варіантів. Наприклад, великий, важкий вантаж виключає будь-який розгляд полегшених технологій транспортування. З іншого боку, якщо радіус дії великий, але вага корисного навантаження низька, дешевшого декартового робота може бути достатньо.

Гнучкість.

У застосуванні, яке потребує п’яти або шести ступенів свободи, шарнірний робот може бути єдиним життєздатним рішенням. Якщо це так, одним із варіантів для чутливого до ціни бізнесу, який потребує одного або двох роботів, можуть бути перепрофільовані (вживані) одиниці. Однак для більш простих застосувань, таких як позиціонування та завантаження дрібних деталей, вставлення електронних частин, завантаження ящиків і верстатів — будь-яке застосування, де достатньо двох або трьох осей — навіщо платити за більше осей, ніж вимагає програма?

швидкість.

Чи вимагає програма високої швидкості підбору, як у дельта-робота, чи буде достатньо меншої швидкості підбору декартового порталу або робота SCARA?

Простір і слід.

Все більше і більше площа машин і виробничих ліній стає ключовим питанням планування. Площа коштує дорого, і компанії хочуть оптимізувати планування своїх цехів. Декартові та дельта-роботи забезпечують явну перевагу перед іншими технологіями, оскільки втрачається лише вертикальний простір, який, як правило, менш критичний.

Інжиніринг та розробка проектів.

Час і витрати на проектування, складання, встановлення та введення в експлуатацію слід враховувати при порівняльній калькуляції вартості, особливо включення робота у більшу машину чи систему. Затримки з отриманням і складанням робота можуть призупинити весь проект.

Ремонтопридатність, ремонтопридатність і доступність.

Позаплановий простой – кошмар кожного керівника виробництва. Роботи повинні бути відносно простими в обслуговуванні та ремонті.

Стандартизація.

У межах компанії чи галузі це може бути обґрунтованим міркуванням з точки зору бізнесу, навіть якщо обраний робот не є найкращим або навіть найдешевшим, але здатний виконувати роботу. Іноді добре пройдений шлях виявляється найменшим опором (і ризиком).

Поширення технологій роботів дозволило підприємствам будь-якого розміру отримати доступ до переваг автоматизації. Найкращий робот для вас, як правило, той, який найкраще підходить для вашої програми — не лише для досягнення підвищення продуктивності завдяки інвестиціям і задоволення технічних вимог програми, але й з точки зору відповідних питань, таких як безпека підприємства, використання простору та, звичайно, початкова вартість і післяпродажна підтримка.