Какие существуют виды роботизированных манипуляторов по типу монтажа роботизированного оборудования

Промышленные роботы-манипулятор — виды и особенности применения

В условиях современной промышленности особое внимание направлено на минимизацию риска получения различных производственных травм, где важную роль играет применение робота-манипулятора.

Он представляет собой автономное устройство, которое способно при выполнении многих операций и производственных процессов заменить человека. Промышленный робот-манипулятор – неотъемлемая часть автоматизированных производственных систем, с его помощью значительно увеличивается производительность труда.

Разновидность роботов-манипуляторов

Все устройства классифицируются по типу управления на следующие механизмы: с ручным управлением и посредством выносного пульта. Основный тип при этом подразделяется еще на несколько подтипов (кнопочное, джойстиковое управление или с помощью сенсорного экрана).

Во время работы оператор, как правило, располагается на удаленном расстоянии от рабочей зоны устройства. Поскольку большая часть манипуляций происходит в неблагоприятной среде для здоровья людей, оператор обычно находится за стеклянной непроницаемой перегородкой. Различают следующие типы управления:

• Программное (автономное). Это самый простой тип, его часто применяют для управления манипуляторами на промышленных объектах. Все действия заранее запрограммированы и повторяются роботом регулярно. Зачастую используются такие языки программирования, как Forth и Компонентный Паскаль. Управления может происходить, как с помощью программируемого логического контроллера, так и с помощью персонального компьютера;
• адаптивное. Этот тип управления характеризуется наличием сенсорного экрана. Все сигналы, которые датчики передают, анализируются, и по результатам анализа принимаются решения о последующих действиях;
• управление человеком (дистанционное).

Роботы-манипуляторы принято классифицировать и по другим признакам. Так, по конструктивному исполнению различают подвижные и стационарные устройства. В зависимости от количества звеньев определяются способности и возможности робота: чем больше звеньев, тем более сложные движения он сможет осуществлять. Набор выполняемых операций у каждой машины разный (есть возможность менять программу и рабочий орган).

Область применения роботов-манипуляторов

Благодаря тому, что уровень автоматизации достиг небывалых высот, современные устройства способны полностью заменить человека. Они предназначены для выполнения управляющих и двигательных функций на сложных производственных участках. Один робот-манипулятор может заменить усилия нескольких десятков специалистов, за счет чего многие предприятия стремятся автоматизировать свое производство. Возможности данных устройств позволяют использовать их в различных областях промышленности. На сегодняшний день их активно используют в следующих сферах:

• строительство;
• фасовка и упаковка продукции;
• пищевая промышленность;
• автомобилестроение;
• обработка деталей (фрезерование, плазменная резка, контактная и дуговая сварка);
• литейно-механическое производство;
• химическая промышленность;
• транспортировка изделий;
• производство мебели;
• обработка пластмасс и металлов.

Преимущества использования роботов-манипуляторов

Популярность устройств неспроста возрастает с каждым годом. Использование в производстве промышленной робототехники позволяет значительно облегчить человеческий труд, поскольку роботы-манипуляторы проводят работы намного быстрее и качественнее. За счет применения высококачественных редукторов и асинхронных двигателей современная робототехника практически не требует обслуживания. К основным преимуществам использования роботов-манипуляторов относятся:

• улучшение производительности. Робот-манипулятор способен функционировать круглыми сутками без простоев, что существенно повысит производительность;
• улучшение экономических показателей. Робототехника значительно сокращает расходы на заработной плате сотрудникам. При работе на ней достаточно присутствие одного оператора;
• безопасность. Робототехника особенно актуальна при осуществлении работ на вредном производстве, где оказывается негативное влияние на здоровье людей (например, в химической промышленности).

Источник

Классификация и виды промышленных роботов манипуляторов

Один из наиболее востребованных вариантов промышленного оборудования — робот-манипулятор. Эти машины управляются дистанционно и являются неотъемлемым элементом многих технологических процессов, особенно тех, что опасны для человека или вредны для здоровья. Наиболее эффективны промышленные роботы-манипуляторы в составе автоматизированных производственных систем. Их использование позволяет повысить уровень качества и увеличить производительность выполняемых работ. Отличный выбор такого оборудования предлагает компания «ДС-Роботикс» в нашем каталоге.

Особенности и разновидности манипуляторов

Промышленные роботы-манипуляторы этого типа относятся к профессиональному оборудованию. Их конструкция позволяет имитировать движение руки человека. Отличительной чертой подобных устройств является их способность выполнять задачи, которые являются физически невозможными для человека.

Разработаны такие приспособления специально для модернизации производств и повышения экономической отдачи от них. Ещё одна причина роста их популярности — снижение или даже полное исключение производственных травм. При этом непосредственное присутствие человека при выполнении операций не требуется. Работники предприятия могут удалённо управлять роботом.

Главное различие между такими устройствами заключается в дополнительном навесном оборудовании. В зависимости от сферы использования и технического задания, промышленный робот-манипулятор может быть оснащён следующими механизмами:

• захватами различных типов;
• сварочной головкой;
• фрезой;
• лазерным сканером и пр.

Преимущества промышленного робота-манипулятора

Преимущества использования оборудования данного типа очевидны: существенно повышается точность выполняемых операций, возрастает их безопасность, снижается количество брака. Помимо этого, робот выдерживает большие нагрузки в течение длительного времени. Человек так работать не может. Соответственно, рентабельность производства существенно возрастает. Поэтому промышленные роботы достаточно быстро окупают влажения на их покупку и внедрение.

Компания «ДС-Роботикс» рекомендует вам внедрить на своём предприятии эти дистанционно управляемые машины. Они являются незаменимыми помощниками во многих сферах промышленности. Благодаря их внедрению вы сможете повысить конкурентоспособность и сделать свой бизнес ещё более успешным. Наша компания занимается внедрением роботов от ведущих производителей — компаний Kuka и ABB — их роботы уже зарекомендовали себя как надежные помошники в любой отрасли промышленности.

Чтобы заменить человека на производстве, нужна его усовершенствованная копия – к такому выводу пришли инженеры, впервые создавшие робототехнику. Однажды это открытие стало настоящим техническим прорывом, а сегодня используется предприятиями едва ли не во всех отраслях производства.

Промышленный манипулятор – это тип робота, который по внешнему исполнению, функционалу подобен человеческой руке. Он может работать как самостоятельное устройство или являться составным элементом роботизированного комплекса. Он управляется дистанционно, сводя к минимуму вовлеченность специалистов в физически сложную, монотонную механическую работу.

ДС-РОБОТИКС предлагает широкий выбор производственных роботов манипуляторов? с которым можно ознакомиться в каталоге.

Устройство робота-манипулятора

Роботизированная рука управляется при помощи программного обеспечения. Конструкция не подразумевает наличия гидравлики или пневматики – все процессы построены на электромеханике.

В структуру входит ряд компонентов.

1. Рабочий орган – устройство, выполняющее технологические операции, воздействующее на объект манипулирования. Это инструмент (фреза, сварочная головка, лазерный сканер) или захватное устройство.
2. Опорные конструкции – элементы, обеспечивающие прочность, жесткость фиксации. В зависимости от специфики робота, несущие конструкции могут представлять собой стойки, колонны или другие решения.
3. Манипуляционная система – это сложный механизм с разомкнутой кинематической цепью, состоящий из большого количества звеньев. Служит для пространственной ориентации рабочего органа, его переноса к точке работы.
4. Привод – компонент, который преобразует энергию в механическое движение. Действует согласно параметрам, заданным при помощи программного обеспечения. Привод, в свою очередь, состоит из энергоустановки, двигателей, передаточных механизмов.
5. Система программного управления – это «ядро» автоматизированного помощника, позволяющее машине самостоятельно выполнять задачи без непосредственного участия человека. При помощи программирования оператор формирует управляющие сигналы, которые запускают выполнение операций.

Система состоит из следующих элементов:

• пульта управления;
• запоминающего устройства; вычислительного устройства;
• блоков управления приводами манипулятора;
• технологического оборудования.

Классифицируют их по широкому диапазону признаков. Приведем основные из них.

1. По количеству осей:

• 4-осевые – применяются для фасовки и укладки продукции;
• 6-осевые – используются для прочих операций.

2. По степени подвижности: от 2 до 6 уровня. Чем выше параметр, тем более точно робот-манипулятор производит наклоны, сжатие, вращение – другими словами, имитирует движение человеческой руки.

3. По типу операций:

• универсальные – выполняют основные, а также вспомогательные задачи, робота можно быстро переориентировать на новый вид работы;
• подъемно-транспортные – перемещают объекты в пространстве;
• производственные – выполняют конкретные технологические задачи: покраску, сварку, резку, сортировку, сверление, гибку.

1. По грузоподъемности:

• легкие – до 10 кг;
• средней грузоподъемности – до 200 кг;
• тяжелые – до 1 тонны;
• сверхтяжелые – более 1 тонны.

Автоматизированные устройства помогают повысить эффективность предприятий в различных сферах: металлургии, автомобилестроении, химической, пищевой, легкой промышленности – это далеко не все направления.

На мировом рынке существует большой выбор роботизированных комплексов. Новые технологии становятся все более доступными также для малого и среднего бизнеса. Приобретение промышленного манипулятора – это не расход, а инвестиция! Сферы применения в производстве разнообразны.

Почему стоит купить робота-манипулятора

Внедрение роботизированного манипулятора позволяет тысячам предприятий решать несколько важнейших задач:

• увеличивать объем выпуска продукции;
• повышать качество выпускаемых изделий, продуктов;
• сокращать производственный цикл за счет способности работать круглосуточно;
• освобождать сотрудников от выполнения физически обременительных и опасных для здоровья операций;
• автоматизировать монотонную работу.

ДС-РОБОТИКС уже много лет сотрудничает с лучшими компаниями, которые занимаются проектированием – это европейские производители KUKA, ABB. Купить манипулятор, подходящий для производства — легко, оставьте заявку, и мы свяжемся с вами.

Современные роботокомплексы, с одной стороны, представляют собой сложные высокотехнологичные системы, а с другой, они просты в эксплуатации. Не нужно быть программистом, чтобы научиться ставить перед машиной производственные задачи. Более того, многие управляются голосом! Всю самую сложную работу берем на себя: наши инженеры полностью подготовят машины к использованию, так что вашим сотрудникам останется задавать простые алгоритмы и контролировать качество работы.

Каждый клиент задается вопросом сколько стоит промышленный робот с установкой и обучением сотрудников, ответить сразу на этот вопрос невозможно. Необходимо учесть, что цена уникальна для каждого производства. Просто сообщите ДС-РОБОТИКС, какое оборудование вам необходимо, и мы подскажем выгодное решение. Наши специалисты сопровождают каждый проект от поступления заявки до внедрения оборудования в работу производственного комплекса. Мы научим ваших сотрудников работать с новой техникой и обеспечим сервисное обслуживание.

Источник

Промышленный робот-манипулятор: все могу и все умею

Одной из основных движущих сил автоматизации современного производства являются промышленные роботы-манипуляторы. Их разработка и внедрение позволили выйти предприятиям на новый научно-технический уровень выполнения задач, перераспределить обязанности между техникой и человеком, повысить производительность. О видах роботизированных помощников, их функционале и ценах поговорим в статье.

По причине повышенного спроса на роботизированные и автоматические устройства для разных сфер и отраслей, само понятие «робот» стало достаточно размытым. Кроме того, основные тезисы и термины были прописаны несколько десятилетий назад, задолго до бума электроники и массового производства. Для манипуляторов терминология также осталась без изменений: промышленный робот-манипулятор – это автоматическое устройство, выполненное в виде манипулятора («руки») с несколькими степенями подвижности под управлением ПО для выполнения двигательных или управляющих функций.

Помощник №1 – робот-манипулятор

Промышленность – фундамент большинства экономик мира. От качества предлагаемых товаров, объемов и ценообразования зависит доход не только отдельно взятого производства, но и государственного бюджета.

В свете активного внедрения автоматизированных линий и повсеместного использования умной техники возрастают требования к поставляемой продукции. Выдержать конкуренцию без использования автоматизированных линий или промышленных роботов-манипуляторов сегодня практически невозможно. По данным Международной федерации робототехники, пятью крупнейшими рынками сбыта для промышленности, на которую приходится до 74% всех мировых робототехнических устройств, являются Китай, Япония, Республика Корея, США и Германия.

Как устроен промышленный робот

Робот-манипулятор выглядит как огромная автоматизированная «рука» под контролем системы электроуправления. В конструкции устройств отсутствует пневматика или гидравлика, все построено на электромеханике. Это позволило сократить стоимость роботов и повысить их долговечность.

Промышленные роботы могут быть 4-х осевыми (используются для укладки и фасовки) и 6-ти осевыми (для остальных видов работ). Кроме того, роботы отличаются и в зависимости от степени свободы: от 2 до 6. Чем он выше, тем точнее манипулятор воссоздает движение человеческой руки: вращение, перемещение, сжатие/разжатие, наклоны и прочее.

Принцип действия устройства зависит от его программного обеспечения и оснащения, и если в начале своего развития основная цель была освобождение работников от тяжелого и опасного вида работ, то сегодня спектр выполняемых задач значительно возрос.

Управление манипулятором на производстве

Многие из нас, говоря о промышленных манипуляторах, представляют себе автоматизированную линию, где десятки робо-рук работают самостоятельно. И это один из самых популярных типов устройств – автономные. Такие роботы совершают запрограммированный цикл действий, согласно введенным алгоритмам, но также они могут самостоятельно корректировать свои действия в зависимости от ситуации. Несомненное их преимущество заключается в том, что для работы такой линии – человек не нужен.

Существуют и полуавтономные роботы. Их конструкции не оснащаются специальными сенсорами или датчиками, поэтому робот-манипулятор будет выполнять только предписанный алгоритм. Присутствие рабочего – обязательно.

Также есть и полностью управляемые оператором манипуляторы, хотя исходя из реалий современности приписка «робот» к ним не совсем применима.

Где используются промышленные роботы-манипуляторы

Если говорить, обо всех роботизированных манипуляторах, то сфера их применения бесконечно велика: от образования (один из самых популярных примеров — LEGO Mindstorm), до военного дела, например, для обезвреживания взрывоопасных устройств. Но наибольший спрос наблюдается именно в промышленности https://mentamore.com/robototexnika/primenenie-promyshlennyx-robotov.html.

Автоматизированные устройства представлены в широком ассортименте и используются в металлургии, легкой и пищевой промышленности. В зависимости от потребностей предприятия можно подобрать манипулятор, соответствующий функциональным обязанностям и бюджету.

Сельское хозяйство

Это одна из сфер, которая испытывает нехватку работников, поэтому инженеры ведут активную разработку промышленных роботов-манипуляторов для с/х. В Кембриджском университете была создана система Vegebot, которая необходима для налаживания автоматического сбора салата на полях.

Медицина, фармакология

Компания KUKA создала медицинский робот-манипулятор на базе LBR iiwa — LBR Med. Устройство будет использоваться для помощи врачам в операционных.

Важность использования автоматических устройств заключается в том, чтобы минимизировать контакт человека с вредными или опасными веществами.

Kawasaki Heavy Industries создали манипулятор для фармацевтической промышленности для производства лекарственных препаратов.

Электроника

Промышленные манипуляторы используются для сборки различной электротехники: от сборки жестких дисков для компьютеров, с которой легко справляется 6-ти осевой Yaskawa Motoman MH12, до целых сборочных линий. Одни из лучших моделей по сборке сегодня создаются в iRobot и MOTOMAN.

Машиностроение, металлообработка

Для шлифовки, обработки деталей, сборки комлектующих используются манипуляторы. На заводе «Tesla» задействовано более 160 роботов-манипуляторов, которые устанавливают аккумуляторы и двигатели, внутренности салона автомобиля, подсоединяют все кабели и прочее.

И таких автоматизированных заводов в машиностроении сегодня большинство: на автомобильную промышленность приходиться 80% всех роботов-манипуляторов. В 2018 году в Сингапуре на 10 тыс. сотрудников в машиностроении приходился 831 робот, в Южной Корее на 10 тыс сотрудников 2435 единиц.

Использование роботизированных помощников позволяет справляться одновременно с несколькими задачами:

• сокращение рабочих площадей и высвобождение специалистов (их опыт и знания могут быть использованы на другом участке);
• увеличение объемов производства;
• повышение качества продукции;
• благодаря непрерывности процесса сокращается цикл изготовления.

В Японии, Китае, США, Германии на предприятиях работает минимум сотрудников, обязанностью которых является лишь контроль работы манипуляторов и качество изготавливаемой продукции. Стоит отметить, что промышленный робот-манипулятор – это не только функциональный помощник в машиностроении или сварочном деле.

Автоматизированные устройства представлены в широком ассортименте и используются в металлургии, легкой и пищевой промышленности. В зависимости от потребностей предприятия можно подобрать манипулятор, соответствующий функциональным обязанностям и бюджету.

Виды промышленных роботов-манипуляторов

На сегодняшний день существует около 30 видов роботизированных рук: от универсальных моделей до узкоспециализированных помощников. В зависимости от выполняемых функций, механизмы манипуляторов могут отличаться: так например, это могут быть сварочные работы, резка, сверление, гибка, сортировка, укладка и упаковка товаров.

В отличие от существующего стереотипа о дороговизне роботизированной техники, каждое, даже небольшое предприятие, сможет приобрести подобный механизм. Небольшие универсальные роботы-манипуляторы с небольшой грузоподъемностью (до 5кг) ABB, Kawasaki и FANUC будут стоить от 2 до 4 тысяч долларов.
Несмотря на компактность устройств, они способны увеличить скорость работы и качество обработки изделий. Под каждого робота будет написано уникальное ПО, которое в точности координирует работу агрегата.

Узкоспециализированные модели

Роботы сварщики нашли свое наибольшее применение в машиностроении. Благодаря тому, что устройства способны сваривать не только ровные детали, но и эффективно проводить сварочные работы под углом, в труднодоступных местах устанавливают целые автоматизированные линии.

Запускается конвейерная система, где каждый робот за определенное время проделывает свою часть работы, а после линия начинает двигаться к следующему этапу. Организовать такую систему с людьми достаточно непросто: никто из работников не должен отлучаться ни на секунду, в противном случае сбивается весь производственный процесс, либо появляется брак.

Сварщики

Самыми распространенными вариантами являются сварочные роботы. Их производительность и точность в 8 раз выше, чем у человека. Такие модели могут выполнять несколько видов сварки: дуговая или точечная (в зависимости от ПО).

Лидерами в данной области считаются промышленные роботы-манипуляторы Kuka. Стоимость от 5 до 300 тысяч долларов (в зависимости от грузоподъемности и функций).

Сборщики, грузчики и упаковщики

Тяжелый и вредный для человеческого организма труд стал причиной появления в этой отрасли автоматизированных помощников. Роботы упаковщики за считанные минуты подготавливают товар к отгрузке. Стоимость таких роботов до 4 тысяч долларов.

Производители ABB, KUKA, FANUC и Epson предлагают воспользоваться устройствами для подъема тяжелых грузов весом больше 1 тонны и транспортировку от склада к месту погрузки.

Робот для термопластавтоматов

Для работы (литье) с пластмассовыми изделиями используются роботы ТПА. Использование литьевых агрегатов сокращает время цикла, позволяет сократить расходы, повысить качество производимой продукции.

Среди производителей ТПА разработкой и производством роботизированных систем занимаются: Arburg (Германия), Engel (Австрия), Husky (Канада-США-Люксембург).

Производители промышленных роботов манипуляторов

Бесспорными лидерами в данной отрасли считаются Япония и Германия. На их долю приходится более 50% всей роботизированной техники. Конкурировать с гигантами, непросто, однако, и в странах СНГ постепенно появляются собственные производители и стартапы.

KNN Systems. Украинская компания является партнером немецкой Kuka и занимается разработкой проектов по роботизации процессов сварки, фрезеровки, плазменной резки и паллетизации. Благодаря их ПО промышленный робот может быть перенастроен под новый вид задач всего за один день.

Rozum Robotics (Беларусь). Специалисты компании разработали промышленный робот-манипулятор PULSE, отличающийся своей легкостью и простотой в использовании. Устройство подходит для сборки, упаковки, склеиванию и перестановки деталей. Цена робота в районе 500 долларов.

«АРКОДИМ-Про» (Россия). Занимается выпуском линейных роботов-манипуляторов (двигаются по линейным осям), используемых для литья пластика под давлением. Кроме того, роботы ARKODIM могут работать, как часть конвейерной системы, и выполнять функции сварщика или упаковщика.

Промышленные роботы – хороший вариант внедрения принципа бережливости: достижении лучших результатов при меньшем потреблении ресурсов, минимум ошибок, точный расчет.

Согласно отчетам IFR в 2018 году было отгружено более 422 000 единиц роботов манипуляторов (на 6% больше, чем в 2017 году). Объем продаж автоматизированных устройств составил 16,5 млрд. долл, а в 2020-2022 гг увеличится еще на 12%. И это вполне естественно, ведь несмотря на большой интерес в промышленности еще много сегментов и задач, где могут быть полезны манипуляторы.

Источник