Что такое кобот? Руководство по коллаборативным роботам

Что такое коботы и что они могут делать для обработки с ЧПУ и других производств? Наш гид ответит на все ваши вопросы.

Происхождение коботов

История роботов началась в 1950-х годах, когда Джордж Девол запатентовал первого известного «промышленного робота» Unimate. которая ввела автоматизацию на заводы. К 1960-м годам General Motors добавила роботов на свои предприятия для сварки, и вскоре другие крупные производители последовали их примеру.

Хотя эти роботы были мощными и быстрыми, они также были массивными, дорогими и небезопасными для людей. Они действовали в клетках, за заборами или целиком в отдельных помещениях. Они также были «фиксированной» автоматизацией, то есть были спроектированы и построены для одной задачи. Если задача больше не нужна из-за изменений в производстве или процессе, робот становится устаревшим.

К концу 1990-х первые настоящие коллаборативные роботы, или коботы, разрабатывались Дж. Эдвардом Колгейтом и Майклом Пешкиным. Они были разработаны, чтобы быть безопасными, работать в тесном контакте с людьми и выполнять повторяющиеся задачи, которые облегчили бы работу людей.

Сегодня коботы набирают популярность в производстве и других отраслях для упаковки товаров, обслуживания машин, пополнения продуктов или работы на сборочных линиях. Работая вместе с людьми, коботы обеспечивают безопасное сотрудничество, а также улучшают качество продукции благодаря согласованности и точности. В этом блоге мы рассмотрим многочисленные преимущества коботов и то, что отличает их от традиционных промышленных роботов.

В чем разница между роботами и совместными роботами?

Есть несколько различий между традиционными роботами и коллаборативными роботами или коботами. Коботы меньше, доступнее и проще в эксплуатации. Однако основное отличие заключается в том, что коллаборативные роботы предназначены для безопасного совместного использования рабочих мест с людьми и не требуют клетки или ограждения. Они оснащены функциями безопасности, которые делают их гораздо менее опасными, чем традиционные роботы.

Коботов также обычно легче программировать, чем традиционных роботов. Однако коботы различаются по простоте использования. Коботы последнего поколения, такие как OB7 от Productive Robotics, вообще не предлагают программирования. Они учатся выполнять свои задачи с помощью физического обучения:показывая и направляя движения, вместо того, чтобы использовать традиционное кодирование или программирование роботов.

Еще одним ключевым отличием является тот факт, что коботы обеспечивают гибкость и маневренность. Вместо того, чтобы проектироваться, создаваться и программироваться для одной задачи или приложения, коботы могут выполнять широкий спектр задач и могут быть повторно развернуты на нескольких рабочих станциях. Например, кобот может собирать продукты в начале дня и упаковывать те же продукты в конце дня. Точно так же кобот может обслуживать несколько машин и легко перемещаться между ними.

Коботы созданы для взаимодействия с человеком

Узнайте, какое влияние коботы оказывают на сотрудников! Посмотреть сейчас .

Коботы имеют встроенные функции безопасности, которые позволяют им безопасно работать вместе с людьми без необходимости в клетке или ограждении. Это означает, что кобот может остановиться или замедлиться, если человек наткнется на него или войдет в его рабочую зону. Существует четыре различных режима совместной робототехники для взаимодействия с человеком:

1. Контролируемая остановка с рейтингом безопасности

2. Ручное управление

3. Мониторинг скорости и разделения

4. Ограничение мощности и силы

У коботов есть и другие функции, предназначенные для тесного взаимодействия с человеком:

• Компактный размер/небольшая занимаемая площадь (плюс возможность крепления к потолку, столу или тележке).

• Легкие манипуляторы робота с закругленными краями для минимизации силы травмы.

• Датчики для автоматической остановки или замедления движения.

• Ручные захваты и другие удобные приспособления для многих задач.

Важно отметить, что функции безопасности кобота сами по себе не делают его безопасным. Всегда необходимо проводить надлежащую оценку рисков, чтобы определить безопасность приложения и вовлеченных людей.

Влияние на сотрудников и должностные обязанности

Делясь рабочим пространством с людьми, коботы работают вместе с работниками, освобождая их от повторяющейся, избыточной работы. Коботы берут на себя скучные, грязные и опасные задачи и позволяют работникам сосредоточиться на других более квалифицированных задачах, которые приносят большую пользу организации.

Например, кобот может обслуживать станок с ЧПУ, управляя повторяющимся процессом загрузки и выгрузки деталей, в то время как оператор сосредотачивается на проверке качества и подготовке различных заданий. Это не только повышает производительность за счет стабильной работы машин, но и делает работу более интересной, сложной и продуктивной, а также может привести к новым обязанностям.

• Гибкость работы и задач с помощью коботов

Руки коботов построены с несколькими степенями движения. У большинства коботов шесть степеней свободы, но у OB7 от Productive Robotics их семь. , что обеспечивает большую гибкость и ловкость, чтобы обходить препятствия и проникать в труднодоступные места. Коботы позволяют перемещаться между машинами и легко переключаться с одной работы на другую. Их можно оснастить множеством вариантов захватов, поэтому они ловко работают с различными материалами и не вызывают повреждений. Эта гибкость в сочетании с простотой использования позволяет легко внедрять коботов и обучать их задачам за считанные минуты.

Посмотрите, как настроить кобота и научить его обслуживанию станков с ЧПУ:

• Развитие работы с робототехникой

Нехватка рабочей силы в обрабатывающей промышленности затрудняет поиск квалифицированных рабочих. Поскольку многие производственные рабочие места остаются незаполненными, коботы удовлетворяют потребность предприятий в оптимизации своего производства за счет автоматизации рутинных, скучных или нежелательных операций. Коботы дают производителям конкурентное преимущество благодаря своей экономичности, простоте использования и внедрению.

Поскольку коботы не делают перерывов, не болеют и не уходят в отпуск, они работают без присмотра всю смену и продолжают работать после того, как все уйдут домой на ночь. Это открывает возможность для производства «отбоя» в нерабочее время и возможность взять на себя еще больше работы. Только представьте, что ваши операторы сосредоточены на инновационных или сложных задачах, а коботы выполняют лишнюю работу с минимальным контролем!

Для чего используются коллаборативные роботы?

Благодаря своей универсальности, небольшому размеру и простоте использования коботы могут автоматизировать тысячи различных производственных задач, начиная от упаковки и сборки и заканчивая обслуживанием машин и проверкой качества. Общие задачи кобота включают:

<голова>

Сборка	Лазерная резка	Завинчивание
Упаковка	Уход за машиной	Герметизация
Удаление заусенцев	Обработка материалов	Сортировка
Раздача	Упаковка	Распыление
Отделка	Живопись	Сварка
Склеивание	Паллетирование	Помощник по работе
Осмотр	Выбрать и разместить	​
Лабораторные испытания	Проверка качества	​

Идентификация приложений коботов отличается для каждого бизнеса. Поскольку роботы выполняют задачи не так, как люди, полезно разбить существующие процессы на короткие повторяющиеся шаги, с которыми может справиться робот. Хорошее эмпирическое правило — начинать с простой задачи, а затем переходить к более сложным приложениям. Вы можете определить процессы, подходящие для коботов, сосредоточив внимание на тех, которые:

• Есть повторяющиеся движения

• Требует очень мало навыков или вообще не требует навыков

• Склонны к ошибкам или отвлекаетесь от усталости

• Способствовать увеличению времени простоя машины

• Требовать высокой точности

Типы коботов

Сегодня на рынке существует множество различных коллаборативных роботов, каждый из которых предлагает схожие преимущества и свои особенности. Выбор подходящего кобота для вашего приложения зависит от нескольких факторов, уникальных для вашего бизнеса и конкретного приложения. Как правило, коботов можно отличить по следующему:

• Полезная нагрузка . Какой вес они могут поднять и переместить, включая инструменты.

• Использовать ресурсы . Насколько рука может вытянуться и сохранять стабильность.

• Ось движения . Количество линий/плоскостей, вокруг которых вращается соединение.

• Обучаемость . Как они настроены для выполнения работы (т. е. обучаемые или требующие навыков программирования)

• Инструмент на конце руки . Например, многопальцевые захваты, штангенциркули и вакуумные присоски.

• Встроенные функции безопасности . Например, датчики, камеры и настройки переменной скорости.

Распространенные приложения для коботов

Вышеупомянутые функции используются во многих конкретных промышленных приложениях, таких как:

• Обработка с ЧПУ

Коботы широко используются при обслуживании станков с ЧПУ. Кобот загружает и разгружает машину, как человек-оператор, но не делает перерывов. Кобот от Productive Robotics настраивается за несколько часов и легко подключается к любому типу машин. Коботы позволяют станкам с ЧПУ работать круглосуточно и без выходных, устраняя время простоя шпинделя и повышая производительность.

• Производство

Возможности для улучшения производственных операций и повышения производительности за счет интеграции коботов практически безграничны. Кобот выполняет множество задач, повышающих качество и эффективность, например:

• Помещение деталей в печь для термообработки или машину для формовки листового металла

• Сверление отверстий, нарезание резьбы по металлу или закручивание шурупов

• Финишная обработка, например шлифовка, полировка или удаление заусенцев

• Лазерная или плазменная резка

• Сварка

• Контроль качества обработки после ЧПУ (с помощью 3D-камеры или датчика)

• Логистика

От производителей, отправляющих готовые детали, до организаций, занимающихся исключительно складированием и логистикой, коботы могут использоваться для таких задач, как упаковка (например, заполнение ящиков или укладка на поддоны), подъем, штабелирование, операции по сборке и размещению и сортировка.

Отрасли, которым выгодны коботы

Коботы приносят пользу крупным и малым предприятиям во всех отраслях. Механическая обработка/производство и другие процессы, требующие последовательных повторяющихся шагов, идеально подходят для автоматизации коботов. Поскольку коботы работают постоянно, без остановок, они каждый раз выполняют одни и те же задачи. Это приводит к уменьшению числа человеческих ошибок, повышению требований к качеству/безопасности и повышению удовлетворенности сотрудников. OEM-производители и поставщики также могут снизить процент брака или переделок.

• Обработка с ЧПУ и прецизионное производство

В приложениях для обработки с ЧПУ коботы управляют процессом загрузки и разгрузки, в том числе:

• Открытие и закрытие дверцы машины

• Нажатие кнопки запуска

• Загрузка и выгрузка заготовок или деталей

• Подготовительный материал для обработки и проверки

• Запись соответствующих данных

Кроме того, в операциях на станках с ЧПУ ключевым моментом является повышение производительности. В то время как оператор, обслуживающий машину, редко присутствует, чтобы заменить деталь по окончании цикла, кобот обеспечивает бесперебойную работу машин и сокращает время простоя машины. Коботы также хорошо подходят для коротких циклов обработки, постоянно работая над заданиями, освобождая оператора от этой задачи и позволяя ему сосредоточиться на других задачах.

Количество осей движения также может определять гибкость, с которой кобот должен доставать круглые объекты, поднимать их и вращать, захватывать и поворачивать ручки, кнопки и многое другое. Кобот OB7 компании Productive Robotics имеет семь шарниров, что является преимуществом при обслуживании станков с ЧПУ. Благодаря 7-й оси кобот можно разместить сбоку от дверцы станка и дотянуться до станка, чтобы загрузить деталь, не блокируя доступ для оператора станка.

• Изготовление металлов

Коботы могут быть оснащены захватами или вакуумными присосками для захвата, перемещения и загрузки заготовок или листового металла для многих производственных операций, включая штамповку, лазерную резку, штамповку, резку, гибку, складывание и литье. Они также могут помочь со вторичными операциями по отделке или термообработке.

• Аэрокосмическая и автомобильная промышленность

OEM-производители и поставщики требуют стабильного качества деталей, которое соответствует спецификациям. В этих производственных условиях коботы могут обрабатывать компоненты, сверлить и привинчивать панели, а также вводить сырье для штамповки небольших и миниатюрных компонентов — и все это без усталости, напряжения или перерыва.

Преимущества работы с коботами

Внедрение коботов на вашем объекте имеет несколько преимуществ с точки зрения повышения эффективности и производительности. Их преимущества многочисленны, и следующие являются одними из самых больших.

Простое программирование и настройка

Многие пользователи коботов впервые используют их и не имеют опыта программирования роботов. Таким образом, что делает кобота простым и легким в работе, так это простота его программирования. Коботы, как и OB7, вообще не требуют программирования. Вместо того, чтобы вводить строки кода, любой может обучить OB7, просто выполняя движения рукой. «Показывая» ему, куда двигаться, эти движения сохраняются и точно выполняются в каждом цикле.

Коботы совместимы и безопасны

Внедрение коботов на вашем объекте обеспечивает улучшенную безопасную рабочую среду для совместной работы человека и робота. Коботы работают вместе с вашими существующими сотрудниками, чтобы помочь с задачами. Работая совместно с людьми, коботы повышают производительность, эффективность и качество, а также обогащают рабочую среду.

ROI и быстрая окупаемость

Возврат инвестиций (ROI) для коботов происходит быстро, потому что они просты в настройке, требуют минимальной интеграции и более рентабельны, чем традиционные коботы. Некоторые коботы, такие как OB7 от Productive Robotics, окупаются всего за неделю при условии финансирования. Есть много других факторов, которые играют роль в определении ROI. Каждый бизнес уникален, поэтому при расчете рентабельности инвестиций важно учитывать факторы, влияющие на ваш бизнес.

Положительное влияние на сотрудников

Внедрение нового оборудования, такого как кобот, может пугать работников. Тем не менее, первоначальная реакция быстро рассеивается, поскольку кобот освобождает их для выполнения более полезных частей их работы. Во многих случаях у сотрудников, наконец, появляется время, чтобы погрузиться в работу и заняться более высокоуровневыми обязанностями и обучением. In other cases, they even come up with new and creative ways that a cobot can help with their job.

Improving Automation with Cobots

For decades, automation has benefited large companies. Today, businesses large and small can implement collaborative robots without the high price tag, complex integration and difficult programming. Through their ease-of-use, affordability, and flexibility, cobots offer limitless options for businesses to compete in a changing manufacturing landscape.

Whether it is a fully automated factory floor or introducing cobots into manual workstations, cobots provide many benefits to businesses across all industries. They increase productivity, improve quality, and optimize efficiency.

Productive Robotics focuses on usability and providing solutions to non-experienced individuals who have no robotics experience or programming skills. OB7 cobots are designed to seamlessly integrate into production lines, teach easily, and redeploy quickly.

Contact Productive Robotics Today

Our robot specialists at Productive Robotics are here to answer your questions. Please get in touch to learn about our next generation of cobots and how they can help you achieve your production goals.