Как правильно выбрать промышленного робота?

Промышленный робот – это универсальный многофункциональный манипулятор, перепрограммируемый на 2-х или более осях. Промышленные роботы предназначены для перемещения материалов, деталей или инструментов с помощью переменных и программируемых движений для выполнения различных задач. Благодаря их гибкости, промышленные роботы используются во всех областях промышленности.

В данном гиде по покупке речь идет исключительно о промышленных роботах. Сервисные роботы и роботы-контролеры рассматриваются отдельно.

Просмотреть промышленные роботы

Как выбрать промышленного робота?

Основным критерием выбора промышленного робота является сфера применения.

Среди четырех основных типов роботов – шарнирного, картезианского, SCARA или параллельного – мы выберем тот, который соответствует конечной задаче.

Каждый из этих роботов имеет свои преимущества и ограничения, такие как количество осей, максимальная нагрузка (называемая полезной нагрузкой) или радиус действия (также называемый дальностью).

Ваш выбор будет зависеть от данных критериев.

Основные типы промышленных роботов

  • Картезианские роботы
  • Роботы SCARA
  • Шарнирные роботы
  • Роботы Delta (Роботы Spider)
  • Цилиндрические и полярные роботы (менее используемые)

Преимущества КАРТЕЗИАНСКОГО РОБОТА

Пример картезианского робота марки WITTMANN BATTENFELD
Пример картезианского робота марки WITTMANN BATTENFELD

Картезианские роботы осуществляют перемещения только по линейным осям, что делает их очень рентабельными и простыми для программирования. Они идеально подходят для повторяющихся задач, таких как, например, разгрузка машин.

Их главное преимущество – обеспечить высокую точность позиционирования во всем рабочем пространстве. Например, большинство трехмерных измерительных машин изготавливаются с этой структурой. Кроме того, модульность конструкции позволяет использовать роботов больших размеров, чтобы обслуживать несколько машин.

В качестве примера, вы можете использовать картезианские роботы для операций по сборке, которые требуют очень точного позиционирования, для сервоуправления станками (загрузка / выгрузка обрабатываемых деталей и смена инструмента) и операций по перегрузке для инжекционных прессов.

Если вы работаете с нагрузками выше среднего, вам больше подойдут картезианские роботы портального типа. Обладая большими размерами, этот тип робота имеет более высокую грузоподъемность и пролет.

Критерии выбора КАРТЕЗИАНСКОГО робота

  • Максимальная нагрузка (до 500 кг)
  • Радиус действия
  • Самообучение
  • Точность
  • Легкое программирование
  • Низкая цена

В каком случае нужно выбирать робот SCARA?

Робот SCARA марки OMRON
Робот SCARA марки OMRON

Роботы SCARA работают по вертикальным осям, вращаясь на одной плоскости. Они быстрее и гибче, чем картезианские роботы.

Они особенно примечательны своей способностью выполнять операции вертикальной вставки, используя только движение по оси Z.

Конфигурация этого робота позволяет иметь простые и недорогие структуры. Действительно, большинство роботов SCARA изготавливаются только с четырьмя степенями свободы и используются для простых сборочных операций, которые не требуют полной способности ориентировать манипулируемые детали. Для этих задач робот SCARA будет более точным (повторяемость задач) и менее дорогостоящим, чем шарнирные роботы.

С другой стороны, если ваши задачи требуют шести степеней свободы для полной ориентации деталей, практичнее будет использование шарнирного робота с большей операционной гибкостью.

Критерии выбора робота SCARA

  • Выполнение задач по сборке
  • Повторяемость
  • Радиус действия
  • Выполнение задач по погрузке-разгрузке

Преимущества ШАРНИРНОГО РОБОТА

Шарнирный робот марки KUKA
Шарнирный робот марки KUKA

Шарнирный робот сконструирован по принципу человеческой руки. Он состоит из последовательности соединений, каждое из которых дает ему степень свободы (от 4 до 7 DOF). Эта очень гибкая структура дает ему возможность достичь любой позиции и ориентации в своем рабочем пространстве, несмотря на препятствия.

Данная структура робота используется для широкого спектра задач:

– дуговая сварка
– точечная сварка
– манипулирование материалами
– питание / загрузка машин

Однако, их сложнее программировать, чем другие роботы, их стоимость выше. Они все чаще встречаются в совместных роботах (“cobot”).

Критерии выбора ШАРНИРНОГО робота

  • Максимальная нагрузка (до 2-х тонн)
  • Радиус действия
  • Количество осей
  • Совместные функции
  • Применение в покраске
  • Гибкость

Преимущества ПАРАЛЛЕЛЬНОГО РОБОТА

Параллельный робот марки PANASONIC
Параллельный робот марки PANASONIC

Среди параллельных роботов, в основном, представлены роботы Delta, называемые иногда Spider. Такая конфигурация робота способна к тонким и точным перемещениям.

Они предлагают очень динамичные движения и являются идеальным решением для задач по сборке и упаковке с низкой полезной нагрузкой или для операций по перемещению легких объектов (от 10 г до 1 кг). Такие промышленные роботы используются в пищевой промышленности, фармацевтической промышленности и электронике.

Критерии выбора ПАРАЛЛЕЛЬНОГО робота

  • Высокая скорость
  • Точность
  • Выполнение задач по сборке
  • Малые нагрузки
  • Фармацевтическая промышленность
  • Электронная промышленность
  • Пищевая промышленность

Как выбрать КОЛИЧЕСТВО ОСЕЙ робота?

Количество требуемых осей пропорционально сложности задачи. Например, красящим роботам в автомобильной промышленности часто требуется более 6 осей. Некоторые роботы даже спроектированы с 14 осями, что достигается за счет использования двух 7-осевых рычагов на одном роботе. Вы также должны иметь в виду, что, чем больше осей, тем меньше точность.
Для роботов Delta количество осей редко указывается производителями.

Какие самые распространенные СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ роботов?

Большинство роботов предназначены для того, чтобы обеспечить гибкость и выполнять множество функций.

Большинство производителей предлагают ряд роботов, предназначенных для конкретного использования.

Такие роботы оснащены специализированным оборудованием. Например, роботы для сварки, как правило, оборудованы сварочными горелками ; роботы для покраски обладают большей герметичностью и особой защитой; роботы для паллетизации имеют более жесткую структуру и т.д.

Основные применения промышленной робототехники

  • Сварка
  • Окраска
  • Паллетизация
  • Перегрузка
  • Погрузка-разгрузка

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ РАЗМЕРЫ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

Максимальная нагрузка (полезная нагрузка) робота выражается в килограммах. Это вес, который может поднять робот. Он включает в себя вес инструмента (EOAT).

Максимальная полезная нагрузка варьируется в зависимости от цели использования, продукции и типа робота. Она очень важна для правильного определения размеров робота. Directindustry упрощает этот выбор, предлагая вам фильтровать роботы по максимальной нагрузке.

Радиус действия или дальность робота выражается в миллиметрах. Максимальная дальность измеряется от центра робота до самого большого удлинения рачага. Максимальная дальность варьируется в зависимости от модели робота, поэтому важно адаптировать робота к потребностям использования. Рабочая область, в которой работает робот, называется рабочей зоной. Она зависит от радиуса действия и конструкции рычага.

 

Таблица характеристик

  • Максимальная нагрузка : кг
  • Радиус действия : мм
  • Повторяемость : мм

Тенденции рынка : совместные роботы?

Пример совместного робота марки KUKA
Пример совместного робота марки KUKA

Одним из последних достижений в робототехнике является создание совместных роботов или коботов, которые преобразовали промышленный мир.

Совместные роботы – это роботы, которые могут взаимодействовать со своей средой. Кобот и оператор могут работать в одном и том же пространстве без защитного барьера. Такое сосуществование стало возможным благодаря тому, что совместные роботы оснащены сложными механизмами безопасности, основанными на контроле силы и постоянном мониторинге того, что происходит вокруг них. Действительно, благодаря ощущению осязания, камерам и специальным системам противодействия столкновениям, они координируют свои движения с движениями людей, контролируя возникновение несчастных случаев.

Среди преимуществ совместных роботов нужно отметить низкие затраты на установку и запуск. Режим обучения коботов упрощает их установку и программирование. Они более гибкие, чем другие роботы, их можно перемещать с одной станции на другую и легко перепрограммировать.

Их основными недостатками являются их низкая полезная нагрузка и скорость работы, которая ниже, чем у других роботов.

Сегодня коботы находят широкое применение в промышленном производстве, особенно в автомобильном секторе, в мониторинге, погрузке/разгрузке и в медицинской области, особенно в хирургии.

Сколько стоит промышленный робот?

Тип робота  Начальная цена Максимальная цена
Картезианский 3-4 оси от 40 до 65 тыс. евро  от 75 до 90 тыс. евро
SCARA 4 оси от 15 до 25 тыс. евро от 35 до 60 тыс. евро
Шарнирный 6 осей от 60 до 90 тыс. евро от 120 до 140 тыс. евро
Совместный шарнирный 6 осей от 25 до 30 тыс. евро от 40 до 70 тыс. евро
Параллельный 6 осей от 20 до 30 тыс. евро от 45 до 75 тыс. евро