Шарнирно-сочлененные роботы:руководство по самому знакомому промышленному роботу

Шарнирно-сочлененные роботы сегодня являются наиболее часто используемыми промышленными роботами. Узнайте, почему, что они могут делать и когда их следует использовать.

Шарнирно-сочлененный робот имеет поворотные шарниры и может иметь до 10 и более осей. Это дает им больше свободы передвижения, что влечет за собой большую универсальность. Их точность и стиль движений очень похожи на человеческую руку. Шарнирно-сочлененные роботы стали незаменимыми в обрабатывающей промышленности. Давайте разберемся с этими специализированными роботами более подробно в следующих разделах:

• Стандартные приложения для шарнирных роботов
• Отрасли для шарнирных роботов
• Когда лучше использовать шарнирного робота?
• Сколько стоят шарнирные роботы?

Стандартные приложения для шарнирных роботов

Шарнирно-сочлененные роботы обладают широким спектром возможностей по сравнению с другими роботами. Это делает их отличным вариантом для большинства приложений. Типичные области применения шарнирных роботов в промышленных условиях:

• Обработка материалов
• Сварка
• Сборка
• Уход за машинами

Обработка материалов

Обработка материалов - это обычное промышленное применение шарнирных роботов. Он может включать в себя такие задачи, как паллетирование, подбор и размещение и сбор бункеров. Шарнирно-сочлененные роботы отлично подходят для этих целей, потому что их можно масштабировать для работы с высокими полезными нагрузками и радиусом действия. Эти приложения могут быстро стать слишком сложными для других типов роботов. Например, дельта-робот может быстро выполнить задачу подбора и размещения. Но что, если деталь представляет собой тяжелую стальную заготовку? Внезапно для дельты эта задача оказывается непосильной. Для сравнения:высококачественные модели с шарнирно-сочлененной стрелой могут выдерживать полезную нагрузку от 1000 кг. Большой дельта-робот может справиться с весом от 10 до 20 кг.

Сварка

Сварка была одним из первых применений промышленных роботов. Основная причина, по которой они преуспевают здесь, - их ловкость. Сварочные работы часто требуют точных перемещений под определенными углами. Эти углы просто недостижимы с другими роботами, такими как SCARA и Deltas. Установка неправильного робота в сварочную установку может серьезно снизить качество свариваемой детали.

Сборка

Шарнирно-сочлененные роботы отлично подходят для сборки по нескольким причинам. Их суставы позволяют им двигаться так, как не могут другие роботы. Их грузоподъемность также позволяет им перемещать полезные нагрузки, которые другие типы роботов не могут поднять. Они достаточно точны даже для небольших сборочных задач. По этой причине вы обнаружите, что большинство автоматизированных сборочных задач выполняется шарнирно-сочлененными роботами.

Уход за машиной

Уход за машинами - еще одна распространенная задача шарнирных роботов. Автоматизированный уход за машинами позволяет загружать и выгружать сырье в машины. Опять же, увеличенная досягаемость и ловкость этого робота позволяют ему преуспеть здесь. Современные роботы, обслуживающие машины, могут делать все, от загрузки детали, открытия и закрытия двери, до даже запуска указанной программы, выбирая ее на HMI.

Прогнозируется, что среднегодовой темп роста рынка шарнирных роботов превысит 12% в течение 2021–2026 годов, с автоматизацией, настройкой и безопасностью труда, которые будут способствовать их внедрению в промышленном секторе.

Отрасли для шарнирных роботов

Шарнирно-сочлененные роботы охватывают широкий спектр наиболее распространенных приложений роботов. Поскольку они настолько универсальны, имеет смысл найти их используемыми в большинстве отраслей. Вот некоторые распространенные примеры:

• Автомобильная промышленность
• Металлы
• Электроника
• Еда и напитки
• Фармацевтика

Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность была одной из первых, кто начал использовать промышленных роботов. Они продолжают оставаться популярными среди автомобильных компаний любого размера. Высокая грузоподъемность и большой радиус действия - общие требования для автомобильных приложений, поскольку автомобильные компоненты часто бывают большими и тяжелыми. Эти факторы делают шарнирных роботов единственным выбором для автоматизации этих задач. Эта автоматизация позволяет увеличить объемы производства и создать более безопасную рабочую среду.

Электроника

Точность и ловкость - общие черты приложений в этой отрасли. Для правильной установки небольших компонентов требуются точные движения. Автоматическая пайка требует ловких движений, как при сварке. Это требует, чтобы оборудование двигалось под углами, недоступными для других типов роботов. Некоторые приложения требуют точности на микронном уровне. Большинство шарнирно-сочлененных рычагов не смогут достичь такого уровня точности из-за их механической конструкции.

Фармацевтика

Фармацевтическая промышленность требует высоких стандартов точности, чистоты и аутентификации. Шарнирно-сочлененные роботы обладают точностью, необходимой для большинства фармацевтических приложений. Они могут быть оснащены герметичными соединениями и защитными рукавами. Это важнейшие требования к машинам в чистых помещениях. Общие приложения включают подбор и размещение, дозирование и сканирование.

Когда следует использовать шарнирно-сочлененного робота?

Теперь вы понимаете, что такое шарнирные роботы и некоторые общие области применения. Шарнирно-сочлененные роботы, как и другие машины, имеют свои сильные и слабые стороны. Вы хотите понять это, чтобы принять более обоснованное решение о развертывании этих роботов в своем бизнесе. Бизнес-модель и соответствие приложения - это несколько факторов, которые следует учитывать при выборе шарнирного робота для вашего приложения.

Экономическое обоснование

Шарнирно-сочлененные роботы могут иметь большое положительное влияние на вашу прибыль. В некоторых случаях вы можете задуматься об автоматизации. Вот некоторые примеры:

• Более высокие требования к пропускной способности.
• Угрозы безопасности операторов.
• Снижение затрат

Это некоторые распространенные причины, по которым производители должны автоматизировать. Люди имеют ограниченную скорость передвижения и могут поддерживать ее только некоторое время, прежде чем они утомятся. Автоматизированное оборудование часто превышает скорость, достижимую людьми. Они могут поддерживать эту скорость, пока робот находится в рабочем состоянии. Шарнирно-сочлененные роботы - не самые быстрые роботы на рынке, но для многих приложений они все же могут опережать людей-операторов.

Безопасность людей-операторов может побудить производителей отстранить их от этой задачи. Это часто случается, когда операторы получают травмы в результате подъема, резки или ухода за машиной. Автоматизация этого процесса может защитить ваших сотрудников и сэкономить деньги на штрафах, связанных с травмами, и потерях, связанных с простоями. Однако важно помнить, что роботы опасны по своей природе. Установка шарнирно-сочлененного робота в приложение без снижения риска может быть более опасным для операторов. Шарнирно-сочлененные роботы должны быть оснащены соответствующими устройствами безопасности, чтобы ограничить риск травм для людей-операторов.

Снижение затрат - одна из наиболее распространенных причин для автоматизации в сегодняшней конкурентной производственной среде. Автоматизированные производственные линии часто более эффективны, чем ручные в масштабе. В конечном итоге это приводит к снижению затрат на производство каждой детали. Кроме того, детали могут изготавливаться более стабильно за счет меньшего количества производственных ошибок. Как вы узнаете позже в этой статье, шарнирные роботы очень дороги. При использовании этого типа роботов особенно важно гарантировать, что сокращение затрат принесет вам чистую выгоду после рассмотрения стоимости проекта шарнирного робота.

Задачи вашего бизнеса должны диктовать, что и сколько автоматизировать на вашем предприятии. Важно понимать, какие проекты получат наибольшую выгоду от автоматизации шарнирных роботов. Наш потенциальный инструмент поиска поможет вам определить ключевые проекты, которые лучше всего подходят для автоматизации в вашей компании.

Подходит для приложений

Когда дело доходит до автоматизации, у вас есть множество вариантов. Соответствие приложениям - важнейший элемент успешного проекта роботов. Важно понимать конкретные требования вашего приложения. Шарнирно-сочлененные руки подходят для большинства приложений. Однако это не всегда самое оптимальное решение.

В тех случаях, когда приложение требует более высокой скорости, чем способен этот робот, иногда лучше подходят дельта-роботы. Примером этого может быть высокоскоростное приложение для захвата и размещения. Было бы идеально сочетать высокоскоростного робота с этим типом приложений. Допустим, вы решили, что шестиосевой и дельта-робот способны выполнять эту задачу. Шестиосевой робот обычно имеет скорость в сотни градусов в секунду. Стандартный дельта-робот может легко превышать 1000+ градусов в секунду. Выбор шести осей вместо дельты, когда обе могут выполнять работу, может оставить ценную производительность на столе.

В других случаях требуется высочайший уровень точности. В этих случаях шарнирно-сочлененные руки уступают по производительности декартовым роботам. Декартовы роботы обладают способностью достигать точности на микронном уровне. Большинство других типов роботов могут похвастаться точностью до десятых или сотых миллиметров. Выбор неправильного робота для вашего приложения может ограничить вашу потенциальную прибыль или полностью потерпеть неудачу.

Шарнирно-сочлененные рычаги часто превосходно подходят для приложений, требующих высокой гибкости. Сварка - отличный тому пример. Шарнирно-сочлененный рычаг будет отличным выбором из-за его способности точно маневрировать под сложными углами для выполнения необходимых сварных швов. Более жесткие типы роботов, такие как декартовы, SCARA или дельты, будут испытывать трудности в среде, когда требуется гибкое движение.

В случае сомнений мы предлагаем обратиться к экспертам, которые посоветуют вам выбрать роботизированные решения для ваших конкретных проектов и задач.

Сколько стоят шарнирные роботы?

Сочлененные роботы относятся к категории дорогих роботов. Сам робот стоит дорого, но есть несколько других факторов, которые приводят к тому, что общая стоимость проекта превышает 100 000 долларов США. Эти факторы включают:

• Стоимость интеграции
• Обучение
• Концевые эффекторы
• Защитное снаряжение
• Техническое обслуживание

Крайне важно включить эти затраты в расчет рентабельности инвестиций. Поймите, что вы сталкиваетесь не только с первоначальной стоимостью манипулятора робота. Многие из этих затрат являются переменными и зависят от приложения. Например, очень сложные проекты будут иметь более высокие затраты на интеграцию из-за сложности реализации и программирования. Более опасные приложения могут потребовать дополнительных средств защиты.

Проекты роботов имеют высокую цену. Все эти затраты следует учитывать при расчете окупаемости инвестиций (ROI) шарнирного робота. Затем вы должны подумать, что вы получите от автоматизации вашего процесса. Сюда входят такие вещи, как:

• Повышенная пропускная способность
• Более стабильное качество продукции.
• Повышение эффективности
• Снижение затрат

Вы можете даже решить включить некоторые качественные факторы, такие как снижение риска травм или другие улучшения качества жизни. Эти плюсы и минусы следует сопоставить друг с другом, чтобы получить картину рентабельности инвестиций. Это должно помочь вам принять обоснованное решение по проекту автоматизации.

Несмотря на их высокую стоимость, производители на протяжении десятилетий положительно влияли на свою прибыль, используя шарнирных роботов. Вы можете воспользоваться поиском в нашем каталоге поставщиков, чтобы установить связь с ближайшими поставщиками и начать свой путь автоматизации.