Nüüd on tootmisettevõtted pöördumas intelligentse tootmise poole ja enamiku inimeste valik on tööstusrobotite kasutuselevõtt. Tööstusrobotite tüüpilisteks kasutusaladeks on keevitamine, värvimine, kokkupanek, kogumine ja paigutamine (nt pakendamine, kaubaalustele panemine ja SMT), toodete kontrollimine ja testimine; Kõik tööd viiakse lõpule tõhususe, vastupidavuse, kiiruse ja täpsusega. Tööstusrobootikatehnoloogia muutub kiiresti ja teeb aastate jooksul hämmastavaid edusamme, alates tüüpilistest vali-ja-koha-robotidest kuni ülitäpsete koostöörobotiteni.
Tehase põrandal ei näe te roboteid jooksmas või hüppamas nagu Boston Dynamicsi robotid. Kuid näete, et nad täidavad veatult, vabastades töötajad ohtlikest, igavatest ja korduvatest ülesannetest.
Hiljuti tuvastas USA riiklik standardite ja tehnoloogia instituut neli tootmistööstuse jaoks kõige olulisemat robotitüüpi: liigendrobotid, SCARA-robotid, Descartes'i robotid ja koostöörobotid.
Firist. Liigendatud robot
Liigendrobotid on robotid, millel on meie inimeste kätega sarnane kahelüliline paigutus. Liigendroboteid saab klassifitseerida selle järgi, kui palju pöörlemispunkte neil on, mõnel seadmel on kuni seitse vabadusastet. Nende seadmete mehaaniline keerukus muudab need suhteliselt kalliks ja veidi aeglasemaks kui muud tüüpi.
InteractAnalysis andmetel on liigendatud robotid endiselt suurim robotitüüp. Liigendrobotid moodustasid 2019. aastal 59,6 protsenti ülemaailmsetest saadetistest ja 2023. aastaks peaksid need moodustama 57,5 protsenti koguturust.
Liigendrobotite eeliseks on see, et nad suudavad mööda hiilida takistustest, mis blokeeriksid teist tüüpi roboteid. Need seadmed on tänapäeval võib-olla kõige levinumad. Neid saab kasutada: kaasavõtmiseks, väljastamiseks, pakkimiseks, osadeks ja keevitamiseks jne.
Teiseks. SCARA robot
SCARA robotid, horisontaalsed mitme liigesega robotkäega robotid, need võivad liikuda piki x- ja y-telge, kuid käed on Z-telje suunas jäigad ja z-telje suunas fikseeritud. Tänu sellele on SCARA robotil valikuline vastavus, millel on eelised mõnes montaažitoimingus, näiteks ümmarguse tihvti sisestamisel ümmargusse auku.
SCARA robot, foto: ADTECH
SCARA väiksem vabadus tähendab vähem mootoreid, lihtsamaid juhtimisarvutusi ja juhtimisalgoritme ning vähem arvuti võimsust. Aluse ja ehitatava detaili vahel on vähem telgesid, mis tähendab ka kumulatiivse vea vähenemist.
Tehase põranda robootika puhul on oluline kaaluda, kui kaugel robot suudab pjedestaalist töötada, võrreldes pjedestaali enda hõivatud maapinnaga ja SCARA on selles osas väga soodne, kuna tavaliselt võtab see tehase põrandal vähem ruumi.
Kuigi SCARA masin on suhteliselt piiratud, on see üldiselt kiirem, odavam, täpsem ja hõlpsamini juhitav robot.
Kolmandaks. Descartes'i robotid
Descartes'i robot, tuntud ka kui Descartes'i robot, suudab liikuda otse mööda kolme telge (pikkus, laius ja kõrgus). Selle konstruktsiooni omase vastupidavuse tõttu saab seda kasutada ka kõige raskemate koormuste korral.
Descartes'i robotite ja SCARA robotite erinevus seisneb võimes liikuda z-teljel. Võrreldes nende kahega on SCARA reaktsioon kiirem, varustus on suhteliselt puhas, selle ühe istme paigaldamise iste nõuab väikest ruumi, nii et see võib olla lihtsam ja takistusteta paigaldusviis. Teisest küljest oleks SCARA kallim kui traditsiooniline Descartes'i robotkäsi ja juhtimistarkvara vajaks lineaarse liikumise jaoks pöördkinemaatilise mehhanismi. Lisaks saab Cartesiuse roboteid kasutada materjalide, näiteks liimide, korjamiseks, kokkupanemiseks ja isegi levitamiseks.
Neljandaks. COBOT (koostöörobot)
koostöörobot (lühendatult cobot) on robot, mis on loodud inimestega tihedaks suhtlemiseks ühistööruumis. Kuni 2010. aastani olid enamik tööstusroboteid kavandatud töötama autonoomselt või piiratud juhtimisega, nii et nad ei pea muretsema tiheda suhtlemise pärast inimestega ja nende tegevused ei pea muretsema neid ümbritsevate inimeste ohutuse pärast. on funktsioonid, millega koostöörobotid peavad arvestama.
Rahvusvahelise robootikaföderatsiooni (IFR) kirjelduse kohaselt on koostööl töötavad tööstusrobotid (COBOTS) loodud inimestega koostööd tegema, et täita tööstuses ülesandeid. IFR-i kohaselt toimub see koostöö neljal tasandil:
Eraldi üksused: inimesed ja robotid töötavad läheduses, kuid eraldi füüsilistes tööruumides. Inimese ja arvuti suhtlemine või sünkroonimine puudub.
Järjestikune koostöö: inimese ja roboti tööruumide vahel on mõningaid ristumiskohti. Ühe osaleja tegevus algab aga alles pärast teise osaleja tegevust.
Koostöö: Inimesed ja töötajad teevad koostööd.
Vastutulelik koostöö: robotid reageerivad inimeste tegevusele reaalajas.
Need tasemed on näidatud allpool. Roheline ala tähistab roboti tööala ja kollane ala tähistab töötaja tööala.
Järjestikune koostöö on tänapäeva tehastes kõige arenenum tase, mida tuleb rakendada masinnägemise ja tehisintellekti kaudu. Lisaks on koostöörobotite tangentsiaalseteks harudeks robotid, mida kasutatakse kirurgilistes rakendustes, näiteks 2016. aastal tehtud esimene robotsilmaoperatsioon. Võib-olla kuulsaim neist on Intuitive Surgicali daVinci robotkirurgiline süsteem, mis, kuigi näiliselt sobis, ei määratletud kui selle arendajate koboot. Roboti iga liigutust kontrollib kirurg, kuid sellise täpsusega, mille lähedale ei pääse ükski inimkäsi.
Robotjuhtimisega saavad kirurgid tegutseda läbi väiksemate sisselõigete, vähendades invasiivseid protseduure ja kiirendades patsientide taastumist.
Selge täpsuse ja peenmootori juhtimise tase võib leida lugematutest rakendustest tööstuslikes keskkondades. Suure täpsusega koostöörobotid on aga praegu tavaliste tootmistehaste jaoks liiga kallid, et neid esialgu endale lubada.