Робот манипулятор что это

Что могут и где применяются роботы-манипуляторы

Роботом-манипулятором принято называть тип промышленных роботов с функциями, аналогичными функциям человеческой руки. Манипулятор может быть как самостоятельным устройством, так и находиться в составе более сложного роботизированного комплекса. Сегменты манипулятора имеют соединения, допускающие вращательное (например, у шарнирного робота) или поступательное (линейное) движение. В этой статье мы рассказываем о роботах-манипуляторах и примерах их применения.

Растущая потребность в снижении эксплуатационных расходов на предприятиях является основной движущей силой мирового рынка робототехники. Снижение расходов может быть достигнуто за счет уменьшения ошибок в производственном процессе, потерь сырья и количества несчастных случаев, повышения технологической гибкости и производительности предприятия, улучшения условий труда и степени безопасности сотрудников. И в этом всем помогают роботы, которые используются в большинстве отраслей промышленности из-за их способности с высокой точностью выполнять сложные повторяющиеся задачи даже в опасных условиях.

Среди ведущих производителей роботов-манипуляторов такие компании, как: FANUC, KUKA, HANWHA; также для производства и других областей бизнеса интересны коллаборативные модели Universal Robots, а в образовании будет очень полезна продукция UFactory — оптимальный набор оборудования этих и других производителей для любых целей можно подобрать со специалистами Top 3D Shop. Подробнее о роботах-манипуляторах читайте далее.

Обзор применения

Роботы-манипуляторы можно разделить по областям их применения в производстве, в порядке убывания их присутствия в промышленности:

Автомобильная промышленность

Например, завод “Tesla” расположен на участке площадью 464,5 тысячи м2, на нём работает более 160 роботов, причём уровень автоматизации постоянно повышается — роботы устанавливают батареи, сам двигатель, внутренности салона автомобиля, все кабели.

Электротехника и электроника

Компактный шестиосевой робот-манипулятор Yaskawa Motoman MH12 собирает жесткий диск компьютера с помощью сменного захвата.

Металлообработка, машиностроение

Шлифовка и финишная обработка фрезерованных формовочных инструментов, например, штампов для кузовных деталей, форм для деталей из композитных материалов и форм для литья пластиковых деталей под давлением.

Химическая промышленность

Kawasaki Heavy Industries разработала первого в мире робота из нержавеющей стали с семью степенями свободы. Он будет использоваться в области обнаружения наркотиков и в химической промышленности для автоматизации экспериментов, в которых используются опасные вещества. Благодаря корпусу из нержавеющей стали его можно стерилизовать с помощью перекиси водорода.

Медицина и фармацевтика

KUKA LBR Med — роботизированная инновация для медицины. Он основан на чувствительном легком роботе LBR iiwa. Благодаря своим сенсорным возможностям для обеспечения безопасности, быстрому обучению и простому управлению оператором, он применим в качестве помощника в операционной.

LBR Med чрезвычайно чувствительный. Благодаря датчикам крутящего момента в суставе, робот аккуратно касается пациента, при прикосновении врача автоматически отодвигается в сторону. С другой стороны, он всегда готов помочь в сложных манипуляциях. Благодаря специальному биосовместимому покрытию робот обеспечивает абсолютную стерильность рабочей поверхности.

Продовольствие и сельское хозяйство

Система «Vegebot» для автономного сбора урожая салата включает в себя портативный компьютер с управляющим программным обеспечением, стандартный робот-манипулятор UR10 с шестью степенями свободы (DOF), две камеры и настраиваемую под тип овощей «руку», размещенные на мобильной платформе.

Образование

LEGO Mindstorms — это хорошо проработанная серия инструментов для изучения робототехники. Широкие возможности набора и простота сборки позволяют провести полный урок робототехники (введение, сборка, программирование и тестирование) за удивительно короткое время.

Иные области

Корпус морской пехоты США находится в процессе развертывания сверхлегкого робота «Usmc Eod Robot» — небольшой мобильной роботизированной системы, которая позволяет морским пехотинцам обезвреживать взрывоопасные боеприпасы (EOD) и разминировать самодельные взрывные устройства. Устройство может использовать свои «руки» для подъема на небольшие препятствия, такие как лестницы.

Как выбрать

При выборе роботов-манипуляторов для вашего производства следует обратить внимание на следующие параметры:

• назначение
• форм-фактор, вес, электрические параметры
• количество и размеры «рук», радиус действия, число степеней свободы
• грузоподъемность
• повторяемость траектории и статическая повторяемость
• условия эксплуатации

Типы роботов-манипуляторов

Какой-то единой классификации роботов-манипуляторов не существует. Можно говорить об устоявшемся на рынке разделении по ряду параметров.

По типу монтажа роботов

Стационарные

Наиболее распространенный на рынке тип манипуляторов. Возможен любой тип крепления, например, напольный, потолочный или настенный. Обладают высокой грузоподъёмностью при широком радиусе действия, большом числе степеней свободы и универсальностью.

Мобильные

Такие роботы не связаны с каким-то конкретным местом установки и могут выполнять задачи как в любой точке производства, так и на значительном удалении от него. Мобильные манипуляторы могут иметь как постоянное питание, так и автономное. Возможно всепогодное или подводное исполнение устройств и эксплуатация в жестких или опасных условиях, например, для разминирования. Манипуляторы такого типа имеют малую массу и физические размеры, могут быть компактно уложены для транспортировки, рассчитаны на столкновения с препятствиями и переворачивания. Зачастую, такие роботы оснащаются системами искусственного интеллекта. К их недостаткам можно отнести высокую стоимость и малую полезную нагрузку (хотя есть и исключения).

Вертикальные (крепление на пол или потолок)

Всякий раз, когда пространство ограничено, вы можете использовать 7-миосевой робот Blastman в варианте для настенного монтажа. При необходимости, вы можете установить двух роботов, работающих на противоположных стенах. Основные движения настенных роботов – продольные и вертикальные. Размеры и конструкция могут быть подобраны в соответствии потребностями клиента.

Горизонтальные (портальные)

Это демонстрация работы портального манипулятора ABB 6620LX, обслуживающего несколько станков. Длина трасса для робота может составлять до 27 метров. Когда вам нужно гибкое обслуживание для 3 или более машин – это наиболее экономичное решение.

По типу применения

По типу применения роботы делятся на автономных, работающих по заданной программе без участия человека, коллаборативных, работающих вместе с человеком и управляемых непосредственно оператором.

С ручным управлением

Благодаря своей чувствительности, KUKA LBR iiwa может собирать гибкие детали совместно с человеком или независимо.

Программируемые (автономные)

Yaskawa Motoman — уникальный компактный 7-осевой робот оптимален для использования в производстве автомобилей. Манипулятор может располагаться в непосредственной близости от обрабатываемых объектов и других роботов, что позволяет создавать гибкие производственные линии с высокой плотностью размещения. Использование данного устройства сократит размеры производственной линии и уменьшит время сварки.

Коллаборативные роботы или коботы

Кобот — предназначенный для взаимодействия с людьми в общем рабочем пространстве. К такого типа устройствам предъявляются повышенные требования безопасности конструкции и ПО, подразумевающие невозможность нанесения человеку травмы.

По функционалу (зависимости от выполняемых функций):

Пайка и сварка

Сварочные роботы сочетают беспрецедентное качество сварных швов с невероятной стабильностью дуги при очень низком токе и при очень высоких скоростях сварки.

Параметры дуги, управляемые компьютером, позволяют задавать оптимальные условия сварки по длине сварного шва, снижая напряжение при нагреве сварочной пластины во время цикла сварки. Сварочные роботы зачастую оснащаются вращающимся столом, позволяющим выполнять сварку деталей в любом положении.

Обработка материалов

Ударная обработка сглаживает фрезерованные поверхности, укрепляет структуру материала и равномерно распределяет внутренние напряжения. Ударная обработка позволяет получить гладкость поверхности около 0,1 мкм, что было бы невозможным при помощи одного лишь фрезерования. За счет холодной ковки повышение твердости материала может достигать 30 процентов. Зачастую можно полностью отказаться от дополнительной обработки поверхности. Автоматизированный процесс ударной обработки замещает ручные операции шлифования и полировки.

Сборка и разборка

Роботы-манипуляторы используются при производственной сборке изделий любого размера.
При работе с крупногабаритными деталями роботы, за счет исключения человеческого труда, ускоряют производственный процесс и позволяют избежать применения дополнительных грузоподъемных механизмов. При производстве мелких изделий существенно увеличивают скорость, точность и качество работ.

Очистка, покраска и дозирование

Для удаления старой краски или нанесения новой обычно требуется команда из нескольких человек. Робот-манипулятор, который может очищать внешние поверхности с помощью струи воды под высоким давлением или пескоструйной обработки, и наносить новые слои краски требует максимум одного оператора. В случае, когда обработка производится в промышленных условиях, один оператор может контролировать сразу целый робототехнический комплекс. В отличие от человека, с роботом вы можете быть уверены, что краска будет нанесена строго в соответствии с требуемой технологией и идеально ровно.

Фрезерование и шлифование

Простая и гибкая автоматизированная фрезеровочная установка, расположенная на небольшой площади, сочетает идеальную точность фрезеровочного и шлифовочного станков с подвижностью 6-осевого манипулятора.

Резка и обработка

Резка и обработка любого материала является весьма травмоопасной работой для человека. Роботы-манипуляторы лишены этого и многих других человеческих недостатков, кроме того, они способны выполнять эту работу с высочайшей точностью, минимизируя потери материала и сокращая время обработки.

Строительные

Такие манипуляторы могут строить объекты с высокой степенью точности, сократив до минимума потери кирпича и работать 24 часа в сутки в любую погоду, не останавливаясь для высыхания раствора, поскольку используют специальный полимерный клей вместо цементного раствора.

Другие

Перечислить все сферы, где могут применяться роботы-манипуляторы, попросту невозможно. Но одно можно с уверенностью сказать уже прямо сейчас: нет таких сфер нашей жизни, где использование роботов было бы невозможно. Например, этот медицинский робот успешно провел операцию на глазу 70-тилетнего пациента через разрез в 1 мм.

Исходя из полезной нагрузки

0-20 кг

Компактные, высокоскоростные и высокоточные промышленные роботы с небольшими грузоподъемностью и рабочей зоной – эффективное, надежное, бюджетное и быстро окупающееся решение. Зачастую имеют версии для работы в чистых помещениях Clean Room ISO 5 (Class 100).

20-80 кг

Высокопроизводительные роботы общего назначения, оптимизированные для повторяющихся быстрых операций. Роботы такого типа позволяют создавать более компактные производственные цеха с повышенной плотностью монтажа устройств и при неизменно высоком качестве работы.

80-300 кг

Предназначены для суровых условий производства, которые могут быть слишком жесткими для стандартных роботов и оборудования. Роботов такого типа отличает уменьшенный износ, высокая надёжность, простота настройки и управления, увеличенные интервалы профилактического обслуживания.

300-1000 кг

Идеально подходят для тяжелых условий эксплуатации независимо от отрасли. Типичные области применения включают в себя работу с тяжелыми приспособлениями и объектами, поворот кузовов автомобилей, операции с деталями в литейном или кузнечном цехах, погрузку и разгрузку машин, перемещение грузов на складах.

1000-3000 кг

Эти настоящие исполины легко и быстро управляются с самыми тяжелыми грузами. Могут использоваться на погрузо-разгрузочных работах, перемещая с высокой точностью самые тяжелые детали машин, судов или локомотивов. Широкий набор рабочих инструментов позволяет добиться высокой эффективности за разумную стоимость.

другие нагрузки

Кейсы применения

Применение дельта-роботов в производстве оладьев

Высокоскоростная автоматизированная укладка оладьев (450 штук в минуту) на фабрике «Honeytop Speciality Foods Ltd.» с помощью роботов ABB IRB 360 FlexPicker. Использование машин позволило на 20% увеличить скорость укладки даже по сравнению с лучшими работниками, существенно сократить время упаковки, увеличить безопасность на производстве, сократить рабочую площадь, уменьшить потери продукции и увеличить доходность бизнеса.

Обратите внимание, как аккуратно робот раскладывает оладьи, упавшие друг на друга — это работа интегрированной с роботом системы распознавания образов.

Гибкость программирования позволяет произвольным образом менять количество оладьев в упаковке.

Применение робота-манипулятора для сложной сварки внутри трубы

Задача:

С продавцом труб в Мексике был заключен контракт, который требовал несколько процессов сварки. Во-первых, необходимо было сделать сварные перегородки вдоль внутреннего длинного шва трубы диаметром 46 см до 5 метров в длину. Сварка перегородки внутри трубы вручную, с работником в ограниченном пространстве, была трудоемкой, неудобной и небезопасной для работника. Заказчику также потребовался процесс дуговой сварки для наружных кольцевых сварных швов. Наконец, у него было ограниченное время и строгий бюджет, поэтому он заказал спроектировать и построить сварочный манипулятор MIG+SAW с обеими функциями, встроенными в одну машину.

Решение

Индивидуальный дизайн и проектирование, включая специально разработанную систему MIG с узкой головкой и сварочной камерой.

Средства управления для интеграции SAW+MIG, систему камер, колонного и стрелового манипуляторов. Результатом стала единая панель управления, в которую были включены все необходимые функции.

Технические характеристики оборудования:

• специализированная колонна и штанга с выдвижной мачтой;
• один конец штанги оборудован сварочным манипулятором с системой вспомогательной дуги, которая дополнена подачей и ликвидацией лишнего флюса;
• противоположный конец манипулятора CaB оснащен специально разработанной системой сварки MIG с узкой головкой и камерой для дуговой сварки.

Результат

Заказчику не требуются две отдельные станции для сварки.

Благодаря специализированной системе MIG с узкой головкой, больше не требуется отправлять сварщика в замкнутое пространство, и вся сварка может выполняться с наружной стороны детали. Сварка производится в автоматическом режиме.

Круглые наружные сварные швы, выполненные с помощью дуговой системы, имеют более высокое качество и более прочный сварной шов, чем «ручные» сварочные швы MIG или TIG.

Применение роботизированного комплекса точечной сварки корпусов автомобилей в концерне Volvo

Задачи:

1. Увеличить производительность “Volvo cars”, улучшить качество продукции.
2. Увеличить гибкость производственных линий для выпуска различных новых моделей.
3. Уменьшить занимаемую площадь, сократить ручной труд, увеличить безопасность труда.
4. Оптимизировать жизненный цикл оборудования.

Результат: Увеличена производительность и время непрерывной работы производственных линий. Сокращено время обслуживания и увеличен срок службы оборудования. Более компактное размещение позволило установить дополнительное оборудование. Минимизировано участие людей в производстве, что позволило сократить как расходы на заработную плату, так и риски несчастных случаев.

За 2018 год «Volvo Cars» зафиксировала существенный рост выручки — на 21% по сравнению с предыдущим годом.

Применение робота-манипулятора для вырезания фигуры из пенополистирола

Робототехническая система для создания моделей из вспененного пенополистирола для компании “Special Patterns” из Австралии. В качестве инструментов используется горячая проволока и фрезерование, с удалением пыли вокруг места работы. Робот KUKA KR120 AA с контроллером KUKA.CNC.

Роботы-распылители и международный проект ИТЭР

Задача: нанести медное покрытие на плоские контактные поверхности электрических алюминиевых шин для международного проекта ITER (Международный термоядерный экспериментальный реактор).

Как это было сделано: ООО “Acton” построило роботизированный комплекс, состоящий из контроллера OWEN, камеры распыления, робота Kawasaki RS006L и контроллера Kawasaki E01.

Рекомендуемое оборудование, примеры

Роборука uArm Swift Pro

Для знакомства с робототехникой и обучения работе с ней будущих операторов и программистов.

Компания UFactory представила новую роботизированную руку uArm Swift Pro, которая может стать отличным помощником в быту для выполнения совершенно разных задач, а также для людей с ограниченными возможностями. В отличие от многих подобных мини-роботов, данная модель отличается приемлемой ценой, что, несомненно, является большим преимуществом при выборе подобных роботов.

В базовой комплектации uArm Swift Pro оборудован присоской. Дополнительно можно установить различные захваты, головку для 3D печати, камеру или лазер для гравировки.

Модель двигается плавно, обладает высокой точностью и повторяемостью до 0.2 мм, что идеально подходит для рисования, лазерной гравировки и 3D печати.

Hanwha — коллаборативный робот

Коллаборативный робот, собрать которого, благодаря модульной конструкции, сможет собрать даже школьник. Работать с ним так же просто, как использовать смартфон. При желании, оператор может вручную переместить робота в нужное положение и позволить ему запомнить новое движение. Такая функция прямого обучения позволяет даже неопытным операторам заставить робота выполнять задание. Тем не менее, это полноценное производственное оборудование с соответствующими ресурсом и точностью.

Один блок управления может управлять двумя роботами одновременно, что снижает первоначальные затраты. Модуль ввода-вывода и гнездо EtherCAT, расположенные на корпусе робота, позволяют легко подключать различные периферийные устройства, такие как захват, оптический датчик и другие.

Ознакомьтесь на сайте с большим ассортиментом роботов для любого производства.

Выводы

Автоматизация производств с помощью робототехники ведет к повышению производительности и рентабельности, что уже неоднократно показано во множестве источников, в том числе на страницах нашего блога.

Роботы-манипуляторы FANUC, KUKA, HANWHA, Universal Robots, UFactory и других производителей применяются в модернизации предприятий большинства отраслей. Оптимальный набор оборудования этих и других производителей для любых целей можно подобрать со специалистами Top 3D Shop.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал с отборными кейсами Роботизации и Автоматизации со всех уголков мира:

Обзор роботов-манипуляторов Universal Robots

Здравствуйте! Рассказываем о линейке коллаборативных роботов-манипуляторов Universal Robots.

Компания Юниверсал-роботс родом из Дании, занимается выпуском коллаборативных роботов-манипуляторов для автоматизации циклических производственных процессов. В этой статье приведем их основные технические характеристики и рассмотрим области применения.

Что это?

Продукция компании представлена линейкой из трех облегченных промышленных манипуляционных устройств с разомкнутой кинематической цепью: UR3, UR5, UR10.

Все модели имеют 6 степеней подвижности: 3 переносные и 3 ориентирующие. Устройства от Юниверсал-роботс производят только угловые перемещения.

Роботы-манипуляторы разделены на классы, в зависимости от предельно допустимой полезной нагрузки. Другими отличиями являются — радиус рабочей зоны, вес и диаметр основания.

Все манипуляторы UR оснащены датчиками абсолютного положения высокой точности, которые упрощают интеграцию с внешними устройствами и оборудованием. Благодаря компактному исполнению, манипуляторы UR не занимают много места и могут устанавливаться в рабочих секциях или на производственных линиях, где не помещаются обычные роботы.

Характеристики:

Чем интересны

Простота программирования

Специально разработанная и запатентованная технология программирования позволяет операторам, не владеющим специальными навыками, быстро выполнить настройку роботов-манипуляторов UR и управлять ими с помощью интуитивной технологии 3D-визуализации. Программирование происходит путем серии простых передвижений рабочего органа манипулятора в необходимые положения, либо нажатием стрелок в специальной программе на планшете.

Быстрая настройка

Оператору, выполняющему первичный запуск оборудования, потребуется менее часа для распаковки, монтажа и программирования первой простой операции.

Коллаборативность и безопасность

Многообразие рабочих органов

На конце промышленных манипуляторов UR предусмотрено стандартизированное крепление для установки специальных рабочих органов. Между рабочим органом и конечным звеном манипулятора можно установить дополнительные модули силомоментных сенсоров или камер.

Возможности применения

С промышленными роботами-манипуляторами UR открываются возможности автоматизации практически всех циклических рутинных процессов. Устройства компании Юниверсал-роботс отлично зарекомендовали себя в различных областях применения.

Перекладка

Установка манипуляторов UR на участках перекладки и упаковки позволяет увеличить точность и уменьшить усадку. Большинство операций по перекладке может осуществляться без надзора.

Полировка, буферовка, шлифовка

Встроенная система датчиков позволяет контролировать точность и равномерность прикладываемого усилия на криволинейных и неровных поверхностях.

Литье под давлением

Высокая точность повторяющихся движений позволяет применять роботы UR для задач переработки полимеров и инжекционного литья.

Обслуживание станков с ЧПУ

Класс защиты оболочки обеспечивает возможность установки манипуляционных систем для совместной работы со станками ЧПУ.

Упаковка и штабелирование

Традиционные технологии автоматизации отличаются громоздкостью и дороговизной. Легко настраиваемые роботы UR способны работать без защитных экранов рядом с сотрудниками или без них 24 часа в сутки, обеспечиваю высокую точность и производительность.

Контроль качества

Роботизированный манипулятор с видеокамерами пригоден для проведения трехмерных измерений, что является дополнительной гарантией качества выпускаемой продукции.

Сборка

Простое устройство крепления рабочего органа позволяет оснащать роботы UR подходящими вспомогательными механизмами, необходимыми для сборки деталей из дерева, пластика, металла и других материалов.

Свинчивание

Система управления позволяет контролировать развиваемый момент во избегании избыточной затяжки и обеспечения требуемого натяжения.

Склеивание и <a href https://top3dshop.ru/robots/robots-naznachenie-dlja-dugovoj-svarki/»>»>сварка

Высокая точность позиционирования рабочего органа позволяет сократить количество отходов при выполнении операций склейки или нанесения веществ.

Промышленные роботы-манипуляторы UR могут выполнять различные типы сварки: дуговую, точечную, ультразвуковую и плазменную.

Итого:

Промышленные манипуляторы от Юниверсал-роботс компактны, легки, просты в освоении и обращении. Роботы UR – гибкое решение для широкого круга задач. Манипуляторы можно запрограммировать на любые действия присущие движениям человеческой руки, а вращательные движения им удаются намного лучше. Манипуляторам не свойственны усталость и боязнь получить травму, не нужны перерывы и выходные.

Решения от Юниверсал-роботс позволяют автоматизировать любой рутинный процесс, что увеличивает скорость и качество производства.

Обсудите задачи автоматизации производственных процессов с помощью манипуляторов от Юниверсал-роботс с официальным дилером — в Top 3D Shop.

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.

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.

Разновидности роботов-манипуляторов

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.