Интернет-магазин
ООО «3ДТУЛ»
$$
Россия, г. Москва, ул. Дорогобужская, д. 14, стр. 4, офис 302
Интернет-магазин
ООО «3ДТУЛ»
$$
Россия, г. Москва, ул. Дорогобужская, д. 14, стр. 4, офис 302
Всем привет, друзья! С Вами компания 3DTool!
Кто бы что ни говорил, но в любом деле есть два главных ресурса: люди и время. Нехватка того или другого – это прямые предпосылки к роботизации производства. Тем более, что роботы давно уже перестали быть чем-то из области научной фантастики: теперь это неотъемлемая часть реальности. Но почему же до сих пор не все решаются на покупку «механического сотрудника» нового поколения? Дело в том, что для максимальной эффективности необходимо сделать так, чтобы люди занимались своей работой, а не обслуживанием машины. Недостаточные знания в робототехнике приводят к тому, что руководитель думает: «У нас нет времени!». Это – главная ошибка. На деле роботизация как раз и направлена на то, чтобы максимально эффективно использовать время. Нужно лишь правильно выбрать робота. А именно – кобота. Нужен ли кобот вашему предприятию? Если да – то как его выбрать? На эти и другие вопросы мы ответим в данной статье.
Коботы (коллаборативные роботы) отличаются от своих громоздких и сложных в эксплуатации собратьев (промышленных роботов) тем, что могут просто и безопасно работать бок о бок с людьми. Никакого «восстания машин» - только максимум эффективности и рентабельности производства!
Прежде всего давайте познакомимся с понятиями из робототехники. Иногда термины «коллаборативные роботы», «роботы с обратной связью» и «коботы» используют в качестве синонимов. Это может сбить с толку.
Нужно сказать, что все это относится к роботизированным устройствам, которые созданы для совместной работы с людьми. Они должны помогать человеку выполнять задачи, которые для него слишком трудны: например, поднимать тяжести и многократно повторять однообразные действия. Количество задач, которые можно поручить роботам-коллегам, практически не ограничено.
1. Коллаборативные роботы.
По факту, любой коллаборативный робот предназначен именно для работы вместе с людьми – но этот термин очень часто употребляют неправильно. В чем дело? Предполагается, что такой робот, установленный в рабочем пространстве, легко контролируется, безопасен для человека и полагается хотя бы на один из четырех режимов безопасной совместной работы.
Но все это не относится к большинству промышленных роботов, которые также можно использовать для коллаборативных задач. Их движения и сила ничем не ограничены (но надо отметить, что возможна установка специальных датчиков для контроля – как опция): на производстве они могут угрожать здоровью и жизни человека. Для безопасной работы такие механизмы нуждаются в дополнительных системах мониторинга, поэтому их часто окрашивают в яркие цвета и устанавливают в отдельных зонах, например, за ограждением. При любом физическом взаимодействии человека с промышленным роботом механизм необходимо предварительно отключить.
В угоду безопасности человека, коботы как правило имеют не большие габаритные размеры и грузоподъёмность как привило от 5 до 25кг (в зависимости от модели). Чего не скажешь о промышленных роботах грузоподьемность которых может достигать до 500 кг. Например промышленный робот Fanuc aka Godzila.
Робот с обратной связью использует один из четырех типов кооперации, которые присущи коллаборативным роботам. У него есть встроенные датчики, которые обнаруживают удары по нему или аномально приложенную силу и останавливают механизм при малейшем внешнем воздействии, чтобы защитить человека, находящегося рядом. Например, если рука робота вдруг задела работника или какой-то посторонний предмет – она тут же останавливается.
Кроме того, они обычно имеют округлую форму, которая распределяет силу по большей площади, тем самым уменьшая давление удара на внешний объект. У некоторых даже есть мягкие оболочки! В случае столкновения такой механизм причинит гораздо меньше вреда.
3. Коботы
Со словом «кобот» все просто – это краткое наименование коллаборативного робота, причем чаще всего оно относится именно к роботам с обратной связью. Таким образом, робот с обратной связью - это кобот.
Итак, с терминами разобрались. Нужно сказать, что кроме безопасности коллаборативные роботы обладают еще одним серьезным преимуществом: в основном они не требуют глубоких познаний в программировании. При работе с коботами используется динамическое обучение, что позволяет очень быстро установить и включить их в производственный цикл (запуск кобота занимает не более 1 часа). Им не только не нужна отдельная зона – их можно легко перемещать по цеху для выполнения разных работ. Будучи более ловкими и гибкими, чем обычные роботы, коботы могут выполнять множество задач – в том числе те, с которыми до недавнего времени мог справиться только человек.
Короче говоря, такой робот - идеальный новый сотрудник. Но когда мы нанимаем на работу человека, все ясно: мы смотрим на его опыт, образование и навыки. Но на что же стоит обратить внимание при выборе кобота?
Давайте разберем характеристики, которые стоит изучить при выборе коллаборативного робота.
1. Полезная нагрузка (Грузоподьемность).
Вес, который может нести робот. Она рассчитывается без веса рабочего органа или робота и задана для каждого механизма. Реальная полезная нагрузка – это номинальная полезная нагрузка за вычетом веса конечного захвата.
Ориентируйтесь на вес, который меньше максимальной полезной нагрузки. Насколько? Это зависит от ряда факторов (ускорение, коэффициент трения и т.д.).
2. Досягаемость
Расстояние, на которое максимально может вытянуться сустав робота. Данная характеристика всегда связана с величиной его базы.
3. Максимальная скорость
То, насколько быстро может двигаться конечный захват. Зависит от технических характеристик и размера робота.
Примечание:
Коботы могут работать очень быстро, что бывает небезопасно в определенных ситуациях. Многие имеют «режим совместной работы», в котором скорость ограничена 250 мм/с, но их фактическая максимальная скорость часто может быть намного выше.
4. Степени свободы
Количество осей, вокруг которых робот может двигаться. Чем больше степеней свободы имеет робот, тем больше различных движений он сможет делать, тем больше у него возможностей. Чаще всего встречается шесть степеней свободы: по одной для каждой из трех основных осей (X, Y и Z) и вращение вокруг них. У робота более шести степеней свободы? Значит, он может достичь заданного положения в двух различных конфигурациях.
5. Повторяемость
В мире коботов этот показатель фактически бесполезен. Их обычно программируют обучением или вручную, и способность точно воссоздать движение гораздо ценнее высокоточного перехода в заданное положение.
Интересный факт: большинство производителей указывают в спецификациях худшую повторяемость. Вероятно, при тестировании робота вы получите показатель выше ожидаемого.
6. Цена робота
Часто при выборе робота люди в первую очередь обращают внимание на его стоимость. При этом более правильно оценивать пользу, а значит – и прибыль, которую он способен принести предприятию за счет того или иного набора функций.
7. Масса
Данная характеристика показывает вес робота без его контроллера.
8. Способ монтажа
Большинство роботов устанавливаются на каком-либо верстаке или на полу, но некоторые необходимо закрепить на стене или даже потолке. Данная характеристика подскажет, возможно ли это сделать.
9. Потребляемая мощность
Средняя мощность, которую кобот использует во время работы. Это позволит оценить стоимость его запуска и эксплуатации.
10. Температура эксплуатации
То, при какой максимальной температуре сможет работать коллаборативный робот.
11. Интерфейсы коммуникации
У роботов много способов передачи данных с другими компонентами роботизированного узла. У большинства есть, как минимум, протокол связи на основе Ethernet, такой как Ethernet TCP/ IP, Modbus TCP или Profinet. Некоторые оснащены системами последовательной. Один из самых популярных режимов связи – это Modbus RTU, который часто используется для получения команд и отправки данных роботу.
12. Классификация IP (степень защиты оболочки) International Protection Marking
Насколько хорошо робот противостоит пыли и жидкостям? Классификация IP состоит из двух чисел, которые соответственно указывают на защиту робота от твердых частиц и от проникновения жидкости. Минимальный IP может быть разным в зависимости от задачи.
13. Сертификаты соответствия
Различные сертификаты соответствия качества позволяют производителям демонстрировать уровень безопасности своих роботов более наглядно для потребителя. Многие стремятся получить сертификацию TUV (Technischer Überwachungsverein или объединение технического надзора), поскольку у них одни из самых строгих процессов утверждения.
Хотя большинство производителей коботов позиционируют их как «безопасные по своей природе», правда в том, что большинство имеют ограничение лишь по датчику силы. Другие системы безопасности при этом не используются.
Безопасный по умолчанию
В роботах данного типа могут использоваться любые системы безопасности. Их главное отличие в том, что они не могут причинить вреда в принципе.
Как это возможно? Дело в том, что такие коботы слишком слабы, чтобы нанести травмы, даже если система даст сбой. Обычно для них подразумевается полезная нагрузка до 1 кг.
Роботы с суставными сенсорами
Это – самый распространенный тип роботов с обратной связью. Они имеют датчики, позволяющие контролировать приложенную силу. Некоторые роботы измеряют входную мощность своих двигателей, в других же используются датчики усилия, встроенные в суставы. Этот тип прост в работе: достаточно ввести пару настроек безопасности в контроллер – и робот готов к запуску.
Роботы с датчиком усилия
Такие роботы имеют большой датчик усилия в основании (базе), который отслеживает все, что с ними происходит. Если кобот запрограммирован на движение в заданном направлении, но что-то мешает ему двигаться, датчик усилия обнаружит аномальный вектор силы и переведет кобота в аварийный режим.
Это позволяет использовать больших роботов с высокой грузоподъемностью, обеспечив им достаточно чувствительную реакцию на внешнее воздействие. Именно так компании часто превращают своих промышленных роботов в коботов, чтобы с новыми преимуществами продолжить работу в привычной экосистеме.
Роботы с датчиками касания
Данный тип пока менее распространен в отрасли: необходимые для него датчики дороги и сложны в производстве. Но, пожалуй, это самый оптимальный и безопасный для людей вариант. В таких роботах используются различные датчики тактильного ощущения для определения столкновения с человеком, которые измеряют проводимость объекта, с которым робот столкнулся, и автоматически останавливают его, если величина достигает определенного порога.
Перед тем, как кобот займет достойное место рядом с коллегами-людьми, вам необходимо пройти через три этапа внедрения его в производственный процесс. Следуя описанной в статье методологии, вы максимально точно подберете и настроите кобота под ваши задачи. На каждом из этим этапов есть ключевой критерий — обратите на него внимание в первую очередь.
Этап №1. Проектирование и проработка технического дизайна.
После того, как вы выбрали на своем производстве задачу, которую хотите автоматизировать, вам нужно проанализировать её по частям. Какой инструмент используется, сколько времени тратит сотрудник на её выполнение, какого качества результат получается на выходе, и т.д. Оценив данные критерии, можно вы сможете грамотно проработать будущую стратегию управления роботом.
Самое сложное в дальнейшем этапе проработки технического дизайна– выбрать инструмент, которым кобот будет пользоваться. Вам требуется сопоставить инструмент сотрудника с имеющимся перечнем подходящих инструментов для робота. Учитывая огромное количество вариантов, представленных на рынке, главные критерий по выбору робота на данном этапе — это совместимость с необходимым именно вам инструментом. Готовое решение сильно упрости процесс ввода робота в эксплуатацию.
Этап №2. Инсталляция
Итак, вы выбрали и купили робота. Теперь нужно выполнить его инсталляцию, запрограммировать и заставить работать. Вероятнее всего, этим займется человек, у которого есть множество других текущих задач – и нет ученой степени в области робототехники. Потому на данном этапе самым важным критерием в выбор робота будет простота программирования и быстрое обучение, ведь пока происходит интеграция робота в рабочую цепочку, простаивает весь производственный процесс. Как только необходимая для работы программа будет составлена, сотрудник сможет вернуться к своим обычным задачам. В случае с коботами Doosan – процесс программирования очень простой в виду, того что есть машинное обучение.
Этап №3. Эксплуатация
На данном этапе мы анализируем работу уже внедрённого в производственный процесс робота, и вносим в него правки. Например, для уменьшения количества брака на линии, или для наращивания скорости производства мы должны знать реальные показатели продуктивности кобота. В этом нам поможет критерий совместимости конкретной модели робота со сторонним программным обеспечением. Существует ПО, которое синхронизируется с коботом, рассчитает его производительность и способы ее повышения, а также оперативно сообщает, если робот экстренно остановится. Да, за него придется заплатить – но данные затраты с лихвой окупаются за год оптимизированного и беспрерывного производства.
А на этом у нас все! Большое спасибо за чтение, надеемся обзор был для Вас полезен!
Приобрести Коботов, роботов манипуляторов или другую ЧПУ или 3Д технику и расходные материалы, задать свой вопрос, или сделать предложение, вы можете, связавшись с нами:
Не забывайте подписываться на наш YouTube канал :
Вступайте в наши группы в соц.сетях:
Подпишитесь на последние обновления и узнавайте о новинках и специальных предложениях первыми