Διαλέξτε και τοποθετήστε ρομπότ | 3+ Σημαντικές εφαρμογές και οφέλη

Διαλέξτε και τοποθετήστε το ρομπότ

Το θέμα της συζήτησης: Pick and Place ρομπότ και η εξαιρετική συμβατικότητά του

 Τι είναι το ρομπότ Pick and Place;

Τα ρομπότ Pick and Place αντικαθιστούν τους ανθρώπινους εργαζόμενους στη μεταποιητική βιομηχανία για επαναλαμβανόμενες εργασίες. Η λειτουργία τους συνήθως περιλαμβάνει τη λήψη ενός συγκεκριμένου αντικειμένου από μια καθορισμένη θέση και την τοποθέτησή τους σε μια άλλη καθορισμένη συντεταγμένη.

Ένα από τα πιο κοινά παραδείγματα μπορεί να είναι η επαναλαμβανόμενη εργασία συσκευασίας των ίδιων προϊόντων με τον ίδιο τρόπο σε ένα εργοστάσιο συσκευασίας. Με την παράδοση τέτοιων θέσεων εργασίας σε αυτά τα ρομπότ, οι άνθρωποι ελευθερώνονται για να επικεντρωθούν σε πιο περίπλοκη εργασία. Ως εκ τούτου, τα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης εμπίπτουν στην κατηγορία των βιομηχανικών ρομπότ που μπορούν να αυτοματοποιηθούν και να προγραμματιστούν να κινηθούν σε τρεις ή περισσότερους άξονες.

Η σημασία των ρομπότ pick and place μπορεί να γίνει κατανοητή συνειδητοποιώντας πόσο μεγάλη είναι η μεταποιητική βιομηχανία. Σύμφωνα με την έκθεση που δημιούργησε η Statista, ο όγκος πωλήσεων των βιομηχανικών ρομπότ τριπλασιάστηκε την τελευταία δεκαετία, αγγίζοντας έτσι περίπου 4,00,000 μονάδες το 2018. Περίπου 2,000 δόσεις ρομπότ μπορούν να αντικαταστήσουν 10,000 έργα στον κλάδο.

Ένα τυπικό ρομπότ Pick and Place διαμόρφωση
Image Credit: Phenoptix, Επιλογή προεπισκόπησης BlueblackCC BY-SA 3.0

Πώς λειτουργούν;

Ο ορισμός ενός ρομπότ pick and place απεικονίζει τη λειτουργία του. Παραλαμβάνουν το επιθυμητό αντικείμενο από μια προσδιορισμένη τοποθεσία και τα τοποθετούν σε άλλη επιθυμητή συντεταγμένη. Η πορεία δράσης είναι προγραμματισμένη στο ρομπότ και καλείται η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία Αυτοματοποίηση ρομποτικών διεργασιών (RPA).

Αυτοματοποίηση ρομποτικών διαδικασιών

Αυτά τα ρομπότ συνήθως τοποθετούνται σε βάση. Το μέγεθος της βάσης εξαρτάται από το πόσο βαρύ ή ελαφρύ είναι το ωφέλιμο φορτίο. Όσο πιο γιγαντιαίο είναι το ρομπότ, τόσο πιο σημαντικό είναι το περίπτερο και το αντίστροφο. Η βάση είναι στρατηγικά τοποθετημένη για να φτάσει το ρομπότ στην απαιτούμενη απόσταση για την εργασία που του έχει ανατεθεί.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτά τα ρομπότ χρησιμοποιούνται για την απελευθέρωση της ανθρώπινης εργασίας αντικαθιστώντας την σε επαναλαμβανόμενες εργασίες για την παραλαβή ενός συγκεκριμένου αντικειμένου από μια καθορισμένη τοποθεσία και την τοποθέτησή του σε μια άλλη προγραμματισμένη συντεταγμένη.

Για παράδειγμα, εάν υπάρχει ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης στη βιομηχανία φρέσκων τροφίμων, τότε το ρομποτικό κελί είναι συνήθως προσαρτημένο στο πάνω μέρος του πλαισίου στη γραμμή διαδικασίας μεταφοράς, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Η συμπερίληψη ενός συστήματος όρασης είναι πιθανό στο σύστημα που επιτρέπει στο ρομπότ να απεικονίσει την ακριβή θέση του αντικειμένου για να πιάσει, να σηκώσει, να μεταφέρει και να πέσει στο τέλος της γραμμής μεταφοράς. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει την ακρίβεια της πορείας μειώνοντας τον κίνδυνο ζημιάς και αστοχίας στο ελάχιστο δυνατό.

Ποιοι είναι οι τύποι και οι εφαρμογές ενός ρομπότ pick and place;

Τύποι ρομπότ Pick and Place

Διαφορετικές κατηγορίες διατάξεων προϊόντων και σχεδιασμού αποφασίζουν τη διαμόρφωση του ρομποτικού συστήματος επιλογής και θέσης. Δεδομένου ότι είναι ένα σύστημα χειρισμού με αυτόματες δυνατότητες και δυνατότητες, αυτό είναι ικανό να τρέχει χωρίς είσοδο από τον χειριστή για να επιλέξει και να τοποθετήσει προϊόν ή μέρος από μια διαδικασία σε άλλη ή από μια διαδικασία σε συσκευασία ή οποιαδήποτε άλλη εφαρμογή όπου τα αντικείμενα πρέπει να μετεγκατασταθούν από απόλυτη συντεταγμένη σε άλλη. Η επιλογή και η τοποθέτηση του ρομποτικού συστήματος θα αντικαταστήσει την ανθρώπινη εργασία για τις εργασίες που αναφέρονται παραπάνω και θα μειώσει τον επαναλαμβανόμενο τραυματισμό καταπόνησης και την κόπωση των εργαζομένων, αυξάνοντας έτσι την παραγωγικότητα και την αποδοτικότητα.

Οι διαφορετικοί τύποι ρομπότ επιλογής και ρομπότ συζητούνται παρακάτω.

Ρομποτικό βραχίονα: Αυτή είναι μια από τις σημαντικές κατηγορίες του «ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης», το οποίο στερεοτυπικά έρχεται με τη μορφή ενός ρομπότ 5 αξόνων που είναι τυποποιημένο για επιλογή και τοποθέτηση εφαρμογών στο αεροπλάνο ή του τύπου 6 αξόνων για πιο περίπλοκες εφαρμογές όπου το προϊόν δεν είναι ευθυγραμμισμένο με το οριζόντιο επίπεδο και περιλαμβάνει μια στροφή.

Καρτεσιανά: Αυτός είναι ένας άλλος επικρατέστερος τύπος ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης που κάποτε ήταν φθηνότερος κάποια στιγμή, αλλά δεν είναι πολύ συχνά εγκατεστημένος αυτές τις μέρες εκτός από τις μηχανές χύτευσης με έγχυση.

Δέλτα: Αυτά τα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης είναι τοποθετημένα ακριβώς πάνω από τον ιμάντα μεταφοράς και χρησιμοποιούνται συνήθως για χρήσεις συλλογής και τοποθέτησης υψηλής ταχύτητας.

Γρήγορη επιλογή: Τα ρομπότ γρήγορης επιλογής και τοποθέτησης είναι επίσης άλλες επιλογές για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, με χρόνους κύκλου ίσο ή ακόμη και πάνω από 150 κύκλους ανά λεπτό.

Συνεργατική: Αυτά έχουν γίνει πολύ δημοφιλή τα τελευταία χρόνια των βιομηχανικών εφαρμογών, αν και έχουν περιορισμένες δυνατότητες να είναι ως επί το πλείστον μικρότερα και πιο αργά ρομπότ που δυσκολεύονται να χειριστούν πολύπλοκες λειτουργίες.

Μια εκτεταμένη γκάμα ειδικών μηχανικών αυτοματισμού χρειάζεται να εγκαταστήσει και να θέσει σε λειτουργία ρομποτικά συστήματα, μαζί με ρομπότ και ειδικούς ελέγχου, εκτός από μηχανικούς και μηχανικούς σχεδιασμού CAD. Ένα ρομποτικό σύστημα επιλογής και τοποθέτησης θα περιλαμβάνει συνήθως μια πλατφόρμα στήριξης, ένα σύστημα ελέγχου οθόνης, κλειδαριές για προστασία, έναν ειδικό τερματισμό και έναν κύριο μεταφορέα.

Έχοντας ένα ειδικό σύστημα επιλογής και τοποθέτησης, είναι επίσης δυνατό να τροποποιηθεί ο σχεδιασμός που ταιριάζει στις απαιτήσεις μας. Η παραλλαγή μπορεί να περιλαμβάνει διάταξη, προστασία, όχι προϊόντα που το ρομπότ είναι ικανό να αντιμετωπίσει, διαμόρφωση στοίβαξης και πολλά επιπλέον χαρακτηριστικά.

Τα ρομπότ pick and place ταξινομούνται επίσης με βάση τα μεγέθη τους, τα οποία επηρεάζουν άμεσα το εύρος εφαρμογών τους. 

Μικρό ρομποτικό σύστημα επιλογής και θέσης: Το μικρό ρομποτικό σύστημα επιλογής και τοποθέτησης χρησιμοποιείται στερεοτυπικά για προϊόν μικρού μεγέθους και επίσης όταν η απόσταση που απαιτείται για την εναλλαγή μεταξύ δύο σταθερών συντεταγμένων είναι μικρή. Μερικά παραδείγματα μπορεί να περιλαμβάνουν συσκευασία σοκολάτας σε κουτιά ή τοποθέτηση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε πλακέτα κυκλώματος και προσανατολισμό άλλων μικρών μερών.

Μεσαίο ρομποτικό σύστημα επιλογής και θέσης: Χρησιμοποιούνται ρομποτικά συστήματα μεσαίας επιλογής και τοποθέτησης όπου το προϊόν είναι μεγαλύτερο από την προηγούμενη περίπτωση και απαιτείται ανύψωση σε μια τεντωμένη απόσταση που είναι μια ένωση πολλών μικρότερων χρήσεων επιλογής και τοποθέτησης συναρμολογημένων. 

Μεγάλο σύστημα ρομποτικής επιλογής και θέσης: Τα μεγάλα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία βαριάς μηχανικής, όπου τα προϊόντα μπορούν να ζυγίζουν έως και 1,000 κιλά. Λίγες εφαρμογές ογκωδών ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης χρησιμοποιούνται για τη μετακίνηση των αυτοκινήτων στη γραμμή παραγωγής και την μετεγκατάσταση των βαριών φύλλων γυαλιού και άλλων πρώτων υλών κ.λπ.

Εφαρμογές ρομπότ Pick and Place

Υπάρχει μια ποικιλία εφαρμογών που επιλέγουν και τοποθετούν ρομπότ που χρησιμοποιούνται στη μεταποιητική βιομηχανία. Η ποικιλία στις εφαρμογές εξαρτάται από τις διαφορετικές δυνατότητες του ρομπότ. Για παράδειγμα, αυτά τα ρομπότ μπορούν να πάρουν κάτι τόσο μικρό όσο ένα ντόνατ από τον καθορισμένο μετρητή σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας που περιλαμβάνουν ρομποτικά βάρη παλετοποίησης σε τόνους.

Συνέλευση: Κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας συναρμολόγησης, αυτά τα ρομπότ μπορούν να παραλάβουν ένα προϊόν ή οποιοδήποτε μέρος του από έναν μεταφορικό ιμάντα και στη συνέχεια να το τοποθετήσουν σε άλλο. Αυτή είναι μια καθημερινή χρήση στο είδος των μικρών ηλεκτρονικών ειδών και των φρέσκων γραμμών παραγωγής. Το ρομπότ εκεί πρέπει να λειτουργεί με τη μετακίνηση προϊόντων από τη μία γραμμή παραγωγής στην άλλη.

Συσκευασία: Αυτό δεν διαφέρει πολύ από τη διαδικασία συναρμολόγησης, καθώς απαιτεί το ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης να συσκευάζει ένα αντικείμενο σε διατεθειμένους περιέκτες αντί να το παίρνει από τη ζώνη και να το μετατοπίζει.

Επιλεκτική επιλογή: Τα ρομπότ σε αυτήν την εφαρμογή συνήθως εμφανίζουν αισθητήρες όρασης που τους βοηθούν να αναγνωρίσουν επιλεγμένα αντικείμενα από την ακαταστασία και να τα παραλάβουν από μεταφορική ταινία ή γραμμή παραγωγής που ταιριάζουν με την προ-προγραμματισμένη περιγραφή. Η τεχνολογία που αναφέρεται σε αυτό ονομάζεται Machine Vision, το οποίο καθορίζει τους διάφορους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ρομπότ για να προσδιορίσουμε ένα προϊόν που δεν ταιριάζει με τα πρότυπα της γραμμής παραγωγής.

επιθεώρηση: Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, η συμπερίληψη ενός συστήματος όρασης στο ρομπότ pick and place του επιτρέπει να παρακολουθεί τα προϊόντα και οτιδήποτε στέλνεται στο σύστημα μεταφοράς, το οποίο μειώνει πολλά λάθη σε όλη τη διαδικασία. Βοηθά στον εντοπισμό του ελαττωματικού προϊόντος, το οποίο στη συνέχεια διαχωρίζεται από την παρτίδα των εξευγενισμένων προϊόντων από ένα άλλο ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης που έχει οριστεί για την εργασία.

Αυτοματοποίηση χυτηρίου

Πλεονεκτήματα του ρομπότ Pick and Place

Υπάρχουν πολλά πράγματα από τα οποία μια εταιρεία μπορεί να επωφεληθεί εγκαθιστώντας ρομπότ στο εργοστάσιό τους. Ξεκινά από την επιτάχυνση της διαδικασίας παραγωγής μέχρι τη μείωση του λειτουργικού κόστους της επιχείρησης, μερικά από τα οποία συζητούνται εν συντομία παρακάτω.

Όταν μιλάμε για επιχειρήσεις, δεν μπορούμε απλώς να εμμείνουμε σε αυτό που είναι απαραίτητο. Αυτό θα εξαλείψει εντελώς τα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης ή οποιασδήποτε αυτοματοποίησης, για αυτό το θέμα, από τη λίστα των αναγκών. Πρέπει να μιλήσουμε για το πόσο ωφέλιμο θα είναι για την εταιρεία να τα συμπεριλάβει στη λίστα των μηχανημάτων τους. Αυτό εξαρτάται από το είδος των δυνατοτήτων που διαθέτει κάθε ένα από αυτά τα μηχανήματα, το οποίο ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό.

Ακολουθούν μερικά δείγματα για το πώς τα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης μπορούν να ωφελήσουν τις βιομηχανίες εμπορικών συσκευών για να τους βοηθήσουν να βελτιώσουν την εξυπηρέτηση πελατών τους και να βελτιώσουν τη συνολική απόδοση.

Ταχύτητα

Η χρήση ενός ρομπότ pick and place μπορεί να αυξήσει εκτενώς την ταχύτητα των διαδικασιών που εμπλέκονται σε διάφορες λειτουργίες. Αυτό εξοικονομεί πολύ χρόνο για τις επιχειρήσεις μεταφέροντας τις επαναλαμβανόμενες εργασίες με σταθερό ρυθμό, λόγω της έκτασης του συγχρονισμού που φέρνει στη διαδικασία.

Ρομποτική στο ΔιαδίκτυοΟ ιστότοπος παρουσιάζει την επιλογή και τοποθετεί ρομποτικά συστήματα εξοπλισμένα με συστήματα καθοδήγησης με βάση την όραση και μπορούν να προσδιορίσουν 100 προϊόντα ανά δευτερόλεπτο.

Συνοχή και ακρίβεια

Το να είστε συνεπείς και ακριβείς σε αυτό που κάνουν είναι ένα από τα πιο αξιόπιστα χαρακτηριστικά ενός ρομπότ. Αυτό συμβαίνει επειδή δεν υπάρχει καθόλου πιθανότητα ανθρώπινου λάθους. Τα ρομπότ είναι προγραμματισμένα να κάνουν συγκεκριμένες εργασίες και δεν κουράζονται σαν ανθρώπινα όντα και έτσι ελαχιστοποιούν τις πιθανότητες οποιουδήποτε ανθρώπινου σφάλματος στο μηδέν, εκτός εάν υπάρχει κάποια δυσλειτουργία του ίδιου του συστήματος.

Απόδοση επένδυσης

Η ενσωμάτωση των ρομπότ σε ένα υπάρχον σύστημα είναι ένα από τα σημαντικά οφέλη για τις επιχειρήσεις. Δεδομένου κάποιου χρόνου για την ανάκτηση του κόστους της επένδυσης, οι επιχειρήσεις μπορούν να παρακολουθήσουν εκτεταμένη απόδοση της επένδυσης λόγω της αύξησης του ποσοστού παραγωγικότητας με το ελάχιστο δυνατό ποσό σφάλματος. Οι αρχικές δεσμεύσεις φαίνονται τρομακτικές, αλλά είναι μόνο θέμα χρόνου τα κέρδη να γίνουν ορατά.

Ενίσχυση παραγωγικότητας

Η ενσωμάτωση των ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης στη σωστή κατεύθυνση μπορεί να ενισχύσει την παραγωγικότητα της επιχείρησης με 2 τρόπους - πρώτον, επιταχύνει τη διαδικασία σε σύγκριση με το πότε το ίδιο έκανε οι εργαζόμενοι. Δεύτερον, η απελευθερωμένη ανθρώπινη εργασία μπορεί τώρα να εμπλακεί σε πιο περίπλοκες εργασίες για να τις τελειώσει πιο γρήγορα.

Πώς να επιλέξετε το σωστό μοντέλο Pick and Place Robot;

Δέκα παράμετροι μας βοηθούν να επιλέξουμε το σωστό μοντέλο επιλογής και τοποθέτησης ρομπότ για την επιχείρησή μας.

Εφαρμογή- Η εργασία που θα ανατεθεί στο ρομπότ.

Φορτίο επί πληρωμή- Το βάρος των εξαρτημάτων ή των προϊόντων που θα χρειαστεί να σηκώσει το ρομπότ.

Βαθμός ελευθερίας- Η έκταση της περιοχής που γίνεται ο χώρος εργασίας του ρομπότ καθορίζει τον αριθμό των αξόνων που πρέπει να έχει.

Εύρος λειτουργίας- Το ύψος της απόστασης που πρέπει να καλύψει το ρομπότ στη μέγιστη δυνατή απόσταση.

Ακρίβεια τοποθέτησης- Η ικανότητα του ρομπότ να ολοκληρώνει την επαναλαμβανόμενη εργασία κάθε φορά που φτάνει στην επιθυμητή θέση.

Ταχύτητα- Χρόνος κύκλου που πρέπει να ολοκληρωθεί η εργασία.

Σωματικό βάρος- Καθορίζει τη διαμόρφωση της επιφάνειας στήριξης για το ρομπότ.

Φρένο- Καθορίζει τον αριθμό των αξόνων του ρομπότ που θα έχει σύστημα πέδησης.

Στιγμή αδράνειας- Καθορίζει την ποσότητα ροπής που εφαρμόζεται σε διαφορετικούς άξονες.

Επίπεδο προστασίας- Καθορίζει τη βιομηχανία που θα χρησιμοποιήσει το ρομπότ, επειδή διαφορετικά περιβάλλοντα έχουν διαφορετικούς παράγοντες κινδύνου.

Πόσο κοστίζει ένα ρομπότ Pick and Place;

Για να πάρετε μια ιδέα αυτής της ενότητας, μπορούμε να πάρουμε το παράδειγμα της μέσης τιμολόγησης ενός βιομηχανικού ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης με χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου 5 κιλών και μέγιστη εμβέλεια 740 mm. Τώρα διαφορετικές μάρκες έχουν διαφορετική λίστα τιμών για το ίδιο.

Ο νικητής, σε αυτήν την περίπτωση, είναι το Fanuc LR Mate 200iA που κοστίζει περίπου 25k USD.

Για το προηγούμενο άρθρο, Κάνε κλικ εδώ.

Σχετικά με την Esha Chakraborty

Έχω ένα υπόβαθρο στην Αεροδιαστημική Μηχανική, επί του παρόντος εργάζομαι για την εφαρμογή της Ρομποτικής στην Άμυνα και τη Διαστημική Επιστήμη Βιομηχανία. Είμαι συνεχής μαθητής και το πάθος μου για τις δημιουργικές τέχνες με κάνει να τείνω να σχεδιάζω νέες ιδέες μηχανικής.
Με τα ρομπότ να αντικαθιστούν σχεδόν όλες τις ανθρώπινες ενέργειες στο μέλλον, θέλω να φέρω στους αναγνώστες μου τις θεμελιώδεις πτυχές του θέματος με έναν εύκολο αλλά ενημερωτικό τρόπο. Μου αρέσει επίσης να ενημερώνω ταυτόχρονα τις εξελίξεις στον κλάδο της αεροδιαστημικής.

Συνδεθείτε μαζί μου με το LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Αφήστε ένα σχόλιο

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται *

Lambda Geeks