Коботы: баланс гибкости и эффективности — плюсы, минусы и ключевые различия

Зачем читать: Коллаборативные роботы могут быть дешевле и гибче традиционных промышленных роботов, но обычно не такие быстрые и точные. Статья представляет преимущества и недостатки так называемых «коботов» и подсвечивает некоторые различия с традиционными шестиосевыми роботами.

Преимущества

Коботы гибки, легко устанавливаются и перемещаются

Их малый размер облегчает сборку, разборку и перемещение, перенос по заводу без изменения планировки производства. Что касается программирования, кинестетическое руководство (ручное руководство) делает программирование робота доступным для всех, а не только инженеров. Просто нажав кнопку на пульте обучения (контроллере робота), ручное руководство позволяет пользователю свободно двигать манипулятор в пространстве, таким образом назначая задачу самому. Продемонстрированный путь затем записывается и доступен из пульта обучения для дальнейшей программировки, которая обычно интуитивна. Такой процесс может занять до часа.

Быстрое время переналадки делает коллаборативных роботов особенно интересными для МСП (малых и средних предприятий), у которых много разных видов продуктов, производимых малыми объемами.

Коботы безопаснее промышленных роботов

Главное преимущество кобота над шестиосевым роботом — им не нужна выделенная рабочая ячейка, то есть нет необходимости в ограждениях или световых шторах (в зависимости от приложения, это не всегда так). Это потому, что суставы робота ограничены по силе. Это значит, что каждый сустав оснащен датчиком силы, добавляющим быструю реакцию в случае столкновения, останавливающую робота. Кроме того, внешние датчики, такие как лазерные, можно добавить для замедления или остановки робота при приближении человека.

Коботы стоимоэффективны

Коллаборативные роботы могут быть дешевле промышленного робота (в основном из-за разницы в размере), хотя речь не только о стоимости роботов, а об инвестициях в целом. Если учесть все сопутствующие факторы, разница в стоимости становится еще больше. Например, как упоминалось выше, отсутствие необходимости в рабочей ячейке, что бы это ни подразумевало (оборудование, человеческий труд и время) — стоимоэффективно. Кроме того, сотрудникам не нужно проходить обучение и не нужен эксперт по робототехнике для надзора или обслуживания. Это опционально, в отличие от промышленных роботов. ROI (возврат инвестиций) для коботов занимает менее года, тогда как для шестиосевых роботов может занять до 18 месяцев.

Коботы могут быть двухрукими — и выполнять задачи еще быстрее

Функция, которую несколько компаний добавили к коботам — вторая рука, чего нет в традиционных промышленных роботах. Идея в том, что две руки могут быть полезны в тонких задачах, как сборка мелких деталей (например, электронных компонентов) или затягивание шурупов, повышая скорость и гибкость. Параллельный бин-пикинг может быть другим приложением. Бин-пикинг, процесс захвата мелких деталей в случайных позах из бина, может выполняться быстрее с двумя роботизированными руками. Причина, почему двухрукие коботы еще не так популярны — сложность координации двух рук для работы в тандеме.

Недостатки

Коботы не лучший выбор для более высоких нагрузок

Гибкость имеет свою цену. Коботы обычно обрабатывают небольшие полезные нагрузки 3–10 кг, хотя некоторые модели могут обрабатывать до 35 кг. Напротив, некоторые шестиосевые роботы имеют грузоподъемность до 2 тонн, но это также зависит от приложения. Одного точно: коботы не предназначены для тяжелых задач.

Скорость коботов ограничена

Так как безопасность является главным фокусом кобота, она не может сочетаться с высокой скоростью, особенно когда принимаются дополнительные меры безопасности, как упоминалось выше. Типичная скорость кобота — 250 мм в секунду, в четыре раза меньше, чем у традиционного промышленного робота. Когда пользователи взаимодействуют с коботом, его скорость снижается ради безопасности — за счет времени цикла. Поэтому приложения, требующие высокой скорости, обычно не рекомендуются для коботов.

Коботы могут быть не такими эффективными, как шестиосевые роботы

Программирование с ручным руководством может быть удобным, но оно также транслирует человеческие движения (продемонстрированные сотрудником), которые могут быть не оптимальными в некоторых случаях. Например, если задача требует очень точных и тонких движений, человеческие пользователи могут не суметь правильно инструктировать кобота. С другой стороны, промышленные роботы создают траектории внутренне через программирование, производя более быстрые и плавные, более оптимизированные пути.

Коботы не полностью независимы

Робот-человеческое синергия имеет свои недостатки. Хотя кобот может работать 24/7 (по крайней мере, в принципе), его потребность в человеческой помощи или надзоре все равно есть, когда все уходят с завода ночью. В противовес, промышленные роботы могут работать на полной мощности без сотрудников.

Утверждение безопасности коботов может быть проблематичным

Утверждение безопасности кобота может быть проблематичным, не только потому, что существует большое разнообразие правил безопасности, но и из-за того, что перемещение и изменения в задачах кобота и/или смена инструмента могут требовать нового сертификата безопасности. Это должно быть сделано уведомленным органом как документация CE-маркировки. Например, если коботу установлен новый захват с острыми краями, его исходная функция считается измененной. Поэтому нужно получить обновленное утверждение безопасности, что стоит времени и денег.

Заключение

Коботов не следует бояться сотрудниками. Они не там, чтобы заменить их, а чтобы работать рядом с ними. Кроме того, они идеальное решение для многих МСП (средних компаний) благодаря своей низкой стоимости. У каждой новой технологии есть свои ограничения, и их нужно тщательно изучить перед принятием решения об инвестициях.