EN
Robotická ruka opakuje rovnaký pohyb tisíckrát bez únavy, preto továrne stále viac takýchto robotov nasadzujú do zváracích, manipulačných a montážnych línií.
Ako výrobný dodávateľ vyplnil medzeru v počte pracovníkov
Keď sa robota ruka ujal nebezpečnej zváraciej linky
Výrobný dodávateľ v stredozápadnej časti USA mal problémy so zamestnaním zváracieho pracoviska, ktoré bolo horúce, hlučné a monotónne. Úroveň personálnej rotácie zostávala vysoká a kvalita sa menila podľa toho, kto bol práve v smene. V závode nainštalovali šesťosovú robotickú ruku so zváracou horákovou hlavicou a pozicionérom a potom celú zváraciu bunku preprogramovali okolo tejto robotickej ruky. Do dvoch mesiacov sa podiel výrobkov s prvou skúškou na zváraných rámových konštrukciách zvýšil nad 95 % a ľudskí zvárači sa presunuli na úlohy s prípravkami a kontrolou, kde ich odborné posúdenie hrálo väčšiu úlohu.
Táto zmena nebola o nahradení ľudí. Išlo o presunutie ľudí na prácu, ktorá im viac vyhovuje, a o prenesenie monotónnych a nebezpečných operácií na stroje.
Výhody nad rámec čistej rýchlosti
Výkon stúpol, ale tichším víťazstvom bola konzistencia. Robotické rameno sa v ôsmej hodine neunaví, preto posledná súčiastka sa rovná prvej. Odpad z nekonzistentných zvarov klesol a spolu s ním aj čas brúsenia v nasledujúcich výrobných krokoch. Spotreba energie na jednu súčiastku sa zlepšila, pretože pracovná bunka bežala bez zastávok a štartov manuálnych výmen nástrojov. Výrobca získal tiež predvídateľnosť plánovania, keďže výstup už nezávisel od toho, kto sa do práce neobjavil kvôli chorobe.
Čo robí priemyselné rameno funkčným
Osí, nosnosť a dosah
Priemyselné rameno získava svoju flexibilitu prostredníctvom kĺbových spojov. Šesť osí pokrýva väčšinu priestorových úloh; menší počet osí je vhodný pre jednoduchšie úlohy zdvíhania a umiestňovania. Nosnosť je hmotnosť, ktorú rameno dokáže uniesť pri maximálnom dosahu bez straty presnosti, a dosah definuje priestorový rozsah pracovného priestoru. Nedostatočné rozmery v ktorejkoľvek z týchto dvoch charakteristík nútenia pomalé, opatrné pohyby, ktoré eliminujú výhodu rýchlosti. Robotické rameno s rezervou v rozmere beží hladšie a má dlhšiu životnosť ako rameno, ktoré je v každom cykle vytlačované na svoje limity.
Koncové efektory, senzory a riadenie
Ruka je len polovica systému; prácu vykonáva zachytávacia prísada alebo nástroj na prírubu. Vakuumové poháre, dvojprsté zachytávacie prísady a zváracie horáky sú vhodné pre rôzne diely. Moderné robotické ruky spájajú servomotory s enkódermi, ktoré hlásia polohu tisíckrát za sekundu, čím zabezpečujú opakovateľnosť často v rozmedzí ±0,02 mm. Robotická ruka riadená strojovým videním dokáže lokalizovať diely, ktoré nie sú dokonale umiestnené, čo odstraňuje potrebu presného upevnenia a zrýchľuje výmenu medzi výrobkami.
Výber a bezpečné nasadenie
Prispôsobenie ruky skutočnej úlohe
Kupujúci by mal presne mapovať reálny cyklus: hmotnosť dielu, požadovaný dosah a presnosť, ktorú proces vyžaduje. Robotická ruka určená na paletizáciu môže mať nedostatočnú tuhosť pre presné obrábanie. Zvážte plošnú náročnosť na podlahe a spôsob, akým sa bunka integruje s existujúcimi dopravníkmi alebo lismi. Požiadajte o demonštráciu na vlastnom diely kupujúceho, nie na ukážkovom vzorovom kuse v predajni. Náklady na integráciu, vrátane upevňovacích príslušenstiev a bezpečnostných opatrení, často presahujú cenu ruky, preto rozpočtujte celú bunku, nie len robota.
Bezpečnosť, školenie a údržba
Roboty sú výkonné a nemilosrdné, preto má bezpečnostné inžinierstvo najvyššiu prioritu. Normy ISO 10218 a ANSI/R15.06 RIA stanovujú požiadavky na ochranné priečky, zámky a núdzové vypínače. Robotické rameno umiestnené v chránenom priestore vyžaduje posúdenie rizík pred tým, ako ho niekto zapne. Operátorov treba školiť na používanie učiaceho ovládača a postupov uzamknutia (lockout), a ložiská, káble a prevodovky treba servisovať podľa odporúčaného plánu výrobcu. Dobre udržiavané rameno zachováva svoju opakovateľnosť; zanedbané rameno začne odchýľať sa a končí ako odpad.
Robotické rameno si zaslúži svoje miesto vtedy, keď je úloha opakujúca sa, presná alebo nebezpečná pre ľudí. Najúspešnejšie nasadenia spájajú stroj s kvalifikovaným personálom a objektívnym posúdením rizík a následne merajú výstup vo vzťahu k základnej úrovni, ktorú nahradili. Výber s rezervou, integrácia ako samostatná bunka a pravidelná údržba premieňajú kapitálové investície na stabilnú a predvídateľnú výrobnú kapacitu.
Často kladené otázky
V ktorých odvetviach sa robotické rameno používa najčastejšie?
Automobilový priemysel, elektronika a kovové spracovanie sú v popredí, no potravinársky priemysel, farmaceutický priemysel a logistika ich rýchlo prijímajú. Robotická ruka sa hodí na akýkoľvek úkon, ktorý je opakujúci sa, presný alebo nebezpečný pre ľudí. Medzi bežné aplikácie patria zváranie, obsluha strojov, paletizácia a montáž. Rozhodujúcim faktorom je konzistencia cyklu: ak závisí kvalita od dokonalého opakovania jedného pohybu, automatizácia sa vypláca.
Koľko osí potrebuje ruka?
Väčšina priemyselných úloh využíva šesť osí, čo umožňuje zápästi dosiahnuť takmer akúkoľvek orientáciu v pracovnom priestore. Jednoduché zdvíhanie a umiestňovanie môže vyžadovať len tri alebo štyri osi. Viac osí zvyšuje flexibilitu, ale zároveň aj náklady a zložitosť programovania. Ruka s minimálnym počtom osí, ktorá splní požadovanú úlohu, je zvyčajne rozumnejšou voľbou, pretože nadbytočné stupne voľnosti zriedka prinášajú návrat investícií pri pevnom a jasne definovanom cykle.
Čo vlastne znamená nosnosť?
Nosnosť je hmotnosť, ktorú rameno dokáže udržať pri plnom vysunutí a zároveň zachovať deklarovanú presnosť, vrátane nástroja a akéhokoľvek dielu. Prekročenie tejto hodnoty spomaľuje rameno a skráca životnosť prevodoviek. Roboticke rameno s hodnotou nosnosti prispôsobenou najťažšiemu očakávanému dielu, vrátane bezpečnostného rozpätia, pracuje chladnejšie a dlhšie udržiava požadované tolerancie. Kupujúci by mali pred porovnaním špecifikácií k hmotnosti dielu pripočítať hmotnosť koncového efektora.
Ktoré bezpečnostné normy sa uplatňujú?
Norma ISO 10218 sa týka bezpečnosti priemyselných robotov a norma ANSI/RIA R15.06 je jej severoamerickým protikusom. Obe normy sa zaoberajú ochrannými prekážkami, zámokmi, núdzovými vypínačmi a posúdením rizík. Rameno v spolupracujúcom režime sa navyše riadi aj normou ISO/TS 15066. Dodržiavanie týchto noriem nie je len formálnou záležitosťou dokumentov – ovplyvňuje návrh celej pracovnej bunky. Nedodržiavanie týchto noriem ohrozuje bezpečnosť zamestnancov a môže viesť k neúspešným auditom, preto ich treba zohľadniť už od prvého dňa plánovania.
Dokáže roboticke rameno spracovať diely v rôznych polohách?
Áno, keď je spojený s počítačovým videním alebo prispôsobiteľným upevnením. Manipulátor vybavený kamerou lokalizuje súčiastky na dopravnom pásiku a upravuje svoju dráhu, čím sa odstraňuje potreba ich presného umiestnenia. Bez počítačového videnia musia súčiastky prichádzať do známych pozícií. Počítačové videnie zvyšuje náklady a programovaciu náročnosť, avšak pri zmiešaných dávkach odstraňuje oneskorenia spôsobené prepnutím medzi výrobkami a umožňuje neustálu prevádzku bunky naprieč rôznorodou výrobkovou škálou.
Kedy sa údržba stáva kritickou?
Údržba je najdôležitejšia po skončení počiatočného servisného obdobia, keď sa začínajú prejavovať príznaky opotrebenia. Prevodovky, káble v kĺboch a ložiská sa degradujú v závislosti od počtu cyklov. Manipulátor podliehajúci preventívnej údržbe si udržiava opakovateľnosť a predchádza náhlym výpadkom, ktoré by mohli uviesť výrobnú linku do nečinnosti. Zaznamenávanie počtu cyklov a štvrťročná kontrola káblov umožňujú odhaliť problémy skôr, než sa premenia na odpad alebo kolízie, čím sa chráni nielen výstup, ale aj investovaný kapitál.