Главное о промышленных роботах: виды, сферы использования и лучшие производители

Автоматизация производства — выгодный подход к ведению любого бизнеса. Решающую роль в этом процессе играют промышленные роботы, которые все чаще встречаются на крупных предприятиях и заводах. В этой статье речь пойдет о видах подобных устройств, сферах их применения, а также о хорошо зарекомендовавших себя производителей этой чудо-техники.

• Что такое промышленные роботы?
• Виды
  • Специализированные роботы
    • Покрасочные работы
    • Сварочные работы
    • Паллетирование
  • Роботы-манипуляторы
    • Традиционные роботы-манипуляторы
    • Дельта-роботы
    • Роботы типа SCARA
  • Роботы для обслуживания станков
  • Коллаборативные роботы
• Для чего нужны: области применения
  • Автомобильная промышленность
  • Производство электроники
  • Пищевая промышленность
  • Сельское хозяйство
• Лучшие производители в мире
  • Fanuc
  • Hanwha
  • Kuka
• Перспектива использования и преимущества

Что такое промышленные роботы?

 Промышленные роботы  — техника, которая полностью автоматизирована. Она состоит из манипулятора и системы управления. Роботы перед началом работы программируются: им задают параметры, необходимые для выполнения определенных задач, включающих перемещение по траектории и движение органов манипулятора.

Перемещение промышленного робота внутри зданий и сооружений происходит путем передвижения по монорельсам либо напольной колее, а процесс управления им выполняется с помощью:

• программного обеспечения — это способ считается самым простым и подходит для роботов-манипуляторов;
• адаптивного управления — такие роботы оснащены сенсорными датчиками, основная функция которых состоит в том, что они могут самостоятельно определять и анализировать процесс выполнения работы и принимать решение о дальнейших действиях;
• искусственного интеллекта;
• дистанционного управления человеком.

Роботы в промышленности имеют большой перечень использования. Основными направлениями можно назвать следующие категории:

• сварочные;
• машиностроительные;
• режущие;
• комплектовочные;
• сборочные;
• упаковочные;
• складские;
• малярные.

Виды

Далее рассмотрим основные виды промышленных роботов и принципы их работы.

Специализированные роботы

Специализированные промышленные роботы используются в области паллетирования, сварочных работ и покраске. Поговорим о каждой более детально.

Покрасочные работы

Покраска деталей любого типа с помощью промышленного робота всегда приносит желаемый и качественный результат. При правильном программировании материал наносится равномерно, без капель и разводов. Также благодаря роботизированной окраске исключается риск отравления организма опасными парами краски.

Сварочные работы

Сварочные работы, производимые специализированными роботами, значительно экономят время и затраты на рабочую силу. Они способны создавать конструкции, от простейших до самых сложных. Разделить сварочные роботы можно на следующие категории:

• Лазерные. Благодаря лазерной сварке металл не подвергается деформации, а сами сварочные работы проходят на высоких скоростях и требуют незначительных затрат.
• Дуговые. Во время сварочных работ возникает электрическая дуга, которая расплавляет материал, заполняя им шов. Электроды для сварки бывают расходуемые и нерасходуемые.
• Точечные. Это самый распространенный вид сварки, который применяется при обработке большинства металлических изделий.
• Газовые. Преимуществом такой сварки является быстрое схватывание материала путем непрерывной подачи газа к наконечнику. Образованное пламя выдает температуру 2 500–3 000 градусов.
• Плазменные. Такую технологию применяют для сварки сложных металлических соединений. В работе используется сжатый ионизированный газ, который проходит через медное сопло промышленного робота.

Паллетирование

Робот-паллетизатор способен как загружать товар на поддон, так и разгружать его для дальнейшей транспортировки. Робот-укладчик умеет передвигать грузы от нескольких килограммов до тонн. Он может работать сутками, сортируя любую продукцию при помощи программирования.

Для справки. Паллетирование — процесс размещения предметов на транспортируемые поддоны в рамках логистического цикла.

Роботы-манипуляторы

В основном робот-манипулятор состоит из 7 сегментов:

• датчик обратной связи;
• захватное устройство;
• кисть манипулятора;
• рука манипулятора;
• колонка;
• несущая конструкция;
• привод руки.

Благодаря слаженной работе всех сегментов, движения робота осуществляются плавно и точно.

Традиционные роботы-манипуляторы

Такие роботы способны совершать сложные манипуляции под разными углами. Для перемещения деталей техника может использовать специальные захваты или пневматические присоски.

Дельта-роботы

Такие роботы чаще всего применяются в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности. Дельта-роботы трудятся на конвейерах, раскладывая мелкие детали с высокой точностью и скоростью.

Роботы типа SCARA

Для справки. SCARA — это кинематика, основанная на рычажной системе. За счет вращательного рычажного механизма происходит перемещение конечного звена в плоскости.

Роботы типа SCARA — незаменимые работники в условиях ограниченного пространства. Такие автоматизированные устройства особенно выгодно использовать для сборки узлов, которые вкладывают одну деталь в другую и не требуют соединения. Важной функцией в работе робота является способность выпрямлять и сгибать рабочий «локоть» в одной плоскости, используя при этом минимальное пространство.

Роботы для обслуживания станков

Такие роботы трудятся совместно со станками, обеспечивая загрузку последних материалами в круглосуточном режиме. Так, производительность станка увеличивается на 20 %. Процесс проходит следующим образом: рука-манипулятор загружает сырье в станок, а после обработки робот вынимает готовую деталь.

Обратите внимание! Один робот может обслуживать сразу несколько станков.

Коллаборативные роботы

 Коллаборативные роботы  (сокращенное название «коботы») работают совместно с человеком. Коботы очень компактны и безопасны для человека. Это отличный помощник, который не знает усталости и не теряет внимательности.

Основная сфера применения коботов — это автомобилестроение и производство электроники. Не менее популярными операциями являются погрузка, перемещение и сборка.

Для чего нужны: области применения

Чаще всего промышленные роботы находят применение на крупных заводах и предприятиях. Их главная особенность в том, что они способны работать в круглосуточном режиме без участия человека. Достаточно только специальной программы, которая будет управлять роботом.

На заметку. С помощью промышленных роботов можно создать полный производственный цикл, который будет отличаться особой точностью и в то же время снизит риск возникновения ошибок вследствие человеческого фактора.

Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность — лидер по использованию в производственном цикле роботов. Такое решение позволяет существенно сократить время и обезопасить процесс.

Автопром потребляет треть всех автоматизированных систем в мире, выступая в роли основного двигателя в развитии промышленной робототехники.

Сегодня на любом автомобильном заводе или конструкторском бюро можно встретить все меньше людей и все больше роботов. Будущие машины практически полностью производят роботы: они проектируют, сваривают, собирают и даже окрашивают транспортные средства. Такой подход позволяет повысить рентабельность и сделать гибким сам процесс производства, минимизируя при этом риск возможных ошибок.

Производство электроники

Использование промышленных манипуляторов при производстве электроники позволяет оптимизировать процесс. Промышленные роботы дают возможность любой компании автоматизировать график производства и практически полностью исключить ручные задачи. Подобные манипуляторы быстро окупаются за счет существенного снижения себестоимости продукции. Перечислим основные преимущества от использования промышленных роботов при производстве электроники:

• снижение производственного травматизма;
• высокая точность при выполнении поставленной задачи;
• минимальное вмешательство людей в производственный цикл;
• высокое качество готовой продукции.

Пищевая промышленность

Использование роботов в пищевой промышленности набирает все большую популярность. Подобные автоматизированные механизмы применяют как при первичной, так и при вторичной переработке продуктов. Перечислим основные сферы производства, в которых успешно применяют труд роботов:

• разделка мяса;
• сортировка фруктов и овощей;
• резка продуктов;
• сортировка продукции;
• оформление кондитерских изделий;
• промывка пищевых продуктов.

Роботы в пищевой промышленности — это не просто дань модным тенденциям. Такой подход к ведению бизнеса позволит быстро окупить затраты на автоматизированные устройства и в дальнейшем снизить себестоимость продукции.

Сельское хозяйство

Чаще всего в сельском хозяйстве используют так называемых полевых роботов. Есть и другие категории. Перечислим их:

• беспилотники;
• доильные роботы;
• роботы для уборки навоза;
• автоматические раздатчики корма;
• роботизированные тракторы и комбайны.

Рост затрат на сельскохозяйственную продукцию, повышение спроса и увеличение численности населения стимулируют массовую автоматизацию сельского хозяйства. Сегодня роботы помогают справиться с несколькими задачами — они обрабатывают и удобряют почву, занимаются посадкой растений и надоем скота, кормят и поят животных. Использование такой техники в сельском хозяйстве позволяет достичь положительных результатов, а именно:

• снизить себестоимость производимой продукции;
• улучшить показатели качества;
• снизить экологическую нагрузку на сельское хозяйство;
• повысить уровень безопасности.

Лучшие производители в мире

На рынке существует большое количество промышленных роботов, но стоит рассмотреть основных лидеров в этой сфере.

Fanuc

Fanuc — японская компания, поставляющая на рынок высокопроизводительные роботы-манипуляторы. Одной из лучших моделей разработчика является робот FANUC LR Mate 200iD/7LC. Он предназначен для лабораторий и чистых помещений. Эта модель обладает высокой досягаемостью и производительностью.

Hanwha

Hanwha — ведущая южнокорейская компания, которая представила рынку коллаборативный робот HCR-5A, хорошо зарекомендовавший себя во всем мире.

HCR-5A — робот, обладающий высокой точностью к производимым операциям. Может выполнять любые поставленные задачи, а именно:

• сборка;
• полировка;
• обслуживание станков;
• сортировка;
• упаковка;
• паллетирование.

Kuka

Kuka — немецкая компания, специализирующаяся на производстве промышленных роботов. Фирма может похвастаться своей моделью KR 420 R3080 (KR 500 FORTEC). Данный робот имеет увеличенную рабочую зону и может справляться с большими весами при своих небольших размерах. Монтирование устройства возможно как на полу, так и на потолке. Робот характеризуется высокой производительностью и эффективностью.

Перспектива использования и преимущества

Решения по автоматизации производства на базе применения промышленных роботов наиболее верные. Такой подход позволит обеспечить полный цикл производства с минимальным вмешательством человеческого труда.

Преимущества использования промышленных роботов в производстве следующие:

• высокие показатели производительности труда;
• улучшение экономических показателей отрасли;
• качество;
• безопасность;
• минимизация рабочего пространства.

Пандемия, вызванная коронавирусной инфекцией, ускорила внедрение цифровых технологий абсолютно во все сферы жизни. Более 40 % компаний из 45 стран планируют автоматизировать производственные процессы полностью или частично. И если раньше роботы были доступны только для крупного производства, то в условиях посткризисной реальности малые и средние заказчики все чаще проявляют интерес к подобной технике.