بعد جدید اتوماسیون ایمن
ربات های همکار (کوبات ها)
ربات های همکار که معمولا cobot نامیده می شوند، راهکارهایی نوآورانه در اتوماسیون صنعتی هستند که به طور ویژه برای همکاری ایمن با انسان در یک فضای کاری مشترک طراحی شده اند. برخلاف ربات های صنعتی سنتی که اغلب به حصارهای محکم یا پرده های ایمنی نیاز دارند، cobot ها به سامانه های پیشرفته تشخیص نیرو و گشتاور و الگوریتم های هوشمند تشخیص برخورد مجهز هستند. به همین دلیل، به محض تشخیص حضور انسان در نزدیکی مستقیم می توانند در کسری از ثانیه متوقف شوند یا سرعت خود را کاهش دهند.
چرا باید رباتهای همکار را در نظر گرفت؟
همزیستی ایمن با اپراتور
cobotها با هدف حداکثر کاهش خطر حادثه طراحی می شوند - سرعت های اولیه پایین، شکل های صاف، لبه های گرد و حسگرهای حساس نیرو باعث می شوند برخوردهای احتمالی به آسیب خطرناک منجر نشوند.
سهولت برنامهریزی مجدد و تنظیم
برخلاف ربات های صنعتی معمول، cobotها را اغلب می توان در چندین دقیقه با انتقال به ایستگاه دیگر و آموزش وظایف جدید دوباره برنامه ریزی کرد. این ویژگی آنها را برای تولید کم تیراژ و خطوط مونتاژ با تغییرات مکرر ایده آل می کند.
حداقل حصارکشی یا بدون حصارکشی
به دلیل قابلیت های ایمنی داخلی، کوبات ها به نواحی حفاظتی گسترده نیاز ندارند. ارزیابی ریسک و اقدامات حفاظتی پایه کافی است تا اپراتورها بتوانند در یک فضا شانه به شانه ربات کار کنند.
کاهش هزینه ها و افزایش ارگونومی
ربات های همکار انسان ها را از انجام یکنواخت یا خطرناک وظایف - برای مثال جابه جایی قطعات سنگین، سفت کردن پیچ ها یا بسته بندی تکرارشونده - رها می کنند. این امر تعداد آسیب ها و خطاهای انسانی را کاهش داده و بهره وری را افزایش می دهد.
cobotها در مقایسه با دیگر ربات ها چه ویژگی هایی دارند؟
انطباق با استانداردهای سخت گیرانه ایمنی مانند ISO 10218 و ISO/TS 15066.
بسیاری از مدل ها رابط های ساده برنامه نویسی مبتنی بر روش «teach and repeat» ارائه می کنند و استقرار سریع را حتی برای مهندسان غیرمتخصص آسان می سازند.
امکان نصب طیف گسترده ای از گیرنده ها، حسگرهای بینایی و لوازم جانبی، که کوبات را به دستیاری چندمنظوره تقریبا در هر فرایندی تبدیل می کند.
آینده اتوماسیون - انسان و ربات در یک تیم
در کارخانه های مدرن نیاز رو به رشدی به انعطاف پذیری تولید، تغییرات مکرر تنظیمات و واکنش سریع به نیازهای متغیر بازار وجود دارد. ربات های همکار به این چالش ها پاسخ می دهند و دقت و تکرارپذیری ماشین را با خلاقیت و شهود ذهن انسان ترکیب می کنند. در نتیجه cobotها به شرکت ها کمک می کنند بدون نیاز به توسعه گسترده زیرساخت ایمنی و بدون حذف نقش انسان در حوزه های حیاتی کنترل کیفیت یا کار دستی، بهره وری را افزایش دهند.
رباتهای همکار (کوباتها)
ساختار و اصل عملکرد
cobotها یا رباتهای همکار برای امکان همزیستی ایمن و کارآمد انسان و ماشین در یک فضای کاری ایجاد شدهاند. ساختار و اصل عملکرد آنها تابع استانداردهای سختگیرانه ایمنی است تا ضمن حفظ کارکرد و بهرهوری رباتهای صنعتی معمول، حداکثر حفاظت از اپراتورها تضمین شود.
طراحی مکانیکی
- شکل های گرد و نبود لبه های تیز کوباتها معمولا بدنه گرد و خطوط نرم بازو دارند که در صورت تماس تصادفی با اپراتور از آسیب جدی جلوگیری میکند.
- مواد مناسب در برخی مدلها از قطعات ساختهشده از آلیاژهای سبک و پوششهای پلاستیکی نرم استفاده میشود تا آثار برخورد احتمالی با انسان بیشتر کاهش یابد.
- حسگرهای داخلی نیرو و گشتاور حسگرهای پیشرفته اغلب در مفاصل cobot نصب میشوند و حتی تغییرات کوچک مقاومت یا گشتاور را تشخیص میدهند. با عبور از مقادیر تنظیمشده، ربات خودکار متوقف یا وارد حالت سرعت کاهشیافته میشود.
اصل کار و کنترل
- حالت همکاری cobot میتواند شانهبهشانه انسان کار کند و به تماس فیزیکی یا حضور اپراتور در محدوده کاری واکنش نشان دهد. وقتی مقاومت یا ضربه نیرویی (بیش از حد برنامهریزیشده) را تشخیص دهد، متوقف میشود یا سرعت را تا سطح ایمن کاهش میدهد.
- رابطهای ساده برنامهنویسی بسیاری از cobotها از آموزش با نمایش پشتیبانی می کنند. اپراتور بازوی ربات را می گیرد و در مسیر مورد نظر هدایت می کند. سامانه این حرکت ها را ثبت و در چرخه تولید بعدی بازتولید می کند. علاوه بر این، نرم افزارهای مدرن، برای مثال با رابط های گرافیکی، اصلاح آسان مسیرها یا پارامترهای حرکت را ممکن می سازند.
- ارتباط و یکپارچه سازی کوباتها بدون مشکل با کنترلرهای معمول PLC، سیستمهای بینایی و حسگرها همکاری میکنند. از پروتکلهای استاندارد صنعتی (EtherCAT، Profinet) استفاده میکنند و با پلتفرمهای IoT یکپارچه میشوند؛ این امر پایش از راه دور و تحلیل دادههای کاری را ممکن میکند.
قابلیت های ایمنی
- محدودسازی سرعت و گشتاور در تنظیمات کارخانه ای cobotها از ابتدا محدودیت های سرعت و نیرو در نظر گرفته شده است که می توان آنها را بر اساس ارزیابی ریسک فرایند مورد نظر تغییر داد.
- E-stop و عملکردهای توقف ایمن روی بازوهای cobot معمولاً دکمههای توقف اضطراری قرار دارند و نرمافزار در صورت تشخیص برخورد یا باز شدن حفاظها، قابلیت توقف در وضعیت ایمن (برای مثال Safe Torque Off) را ارائه میدهد.
- سامانه های نمایش مناطق برخی کوبات ها از حسگرهای بینایی اضافی یا اسکنرهای 3D برای تشخیص حضور انسان استفاده می کنند. به این ترتیب وقتی اپراتور به ناحیه کاری نزدیک می شود، می توانند به طور خودکار سرعت را کاهش دهند.
به لطف حسگرهای داخلی نیرو و گشتاور، الگوریتم های پیشرفته کنترل و محدودسازی سرعت و ظرفیت حمل، ربات های مشارکتی می توانند بدون نیاز به حصارهای سنگین در فضای مشترک با انسان کار کنند. همین طراحی سنجیده و اصل تشخیص حتی برخوردهای کوچک است که باعث می شود کوبات ها فرایندهای مونتاژ و دستکاری را در کارخانه های سراسر جهان متحول کنند.
مزایای کلیدی
مزایای کلیدی ربات های همکار
با افزایش نیاز به اتوماسیون انعطاف پذیر و ایمن، ربات های همکار برای بسیاری از شرکت ها به پایه نوآوری تبدیل می شوند. آن ها امکان پشتیبانی مستقیم از اپراتور را در وظایفی که به دقت، استقامت یا تکرارپذیری نیاز دارند فراهم می کنند.
- همکاری ایمن با انسان کوباتها استانداردهای سختگیرانه ISO را رعایت میکنند و طراحی مکانیکی و الکترونیکی آنها خطر آسیب در صورت تماس بازوی ربات با بدن اپراتور را کاهش میدهد. به این ترتیب میتوان بسیاری از فرایندها را خودکار کرد، بدون اینکه حضور انسان در نزدیکترین منطقه تولید حذف شود.
- سازگاری آسان با تغییرات با تغییرات مکرر خط تولید (برای مثال تغییر مدل محصول یا توالی مونتاژ)، ربات های سنتی به پیکربندی و برنامه نویسی زمان بر نیاز دارند. کوبات ها را می توان سریع با ابزارهای شهودی «drag & drop»، پنل های لمسی یا آموزش مستقیم مسیر جدید به بازو «با دست» تطبیق داد.
- کاهش هزینه های ایمنی و بهداشت کار و زیرساخت از آنجا که cobotها بدون حصار یا با حداقل حصار کار می کنند، نیازی به سرمایه گذاری در قفس های ایمنی، موانع یا دروازه های گران قیمت نیست. اپراتورها می توانند آزادانه کار کنند و با ربات همکاری داشته باشند، برای مثال قطعات بعدی مونتاژ را در اختیار آن قرار دهند.
- همهکاره بودن و مقیاسپذیری بسته به سازنده، cobotهای بازار پارامترهای بسیار متنوعی در ظرفیت بار، از 0,5 تا چند ده کیلوگرم، تعداد محور که اغلب 6 است و برد بازو دارند. بنابراین می توان مدل مناسب برای کار از دستکاری ظریف الکترونیک تا حمل قطعات متوسط را انتخاب کرد.
- بهبود ارگونومی و شرایط کار cobotها می توانند فعالیت های خسته کننده، یکنواخت یا از نظر جسمی سنگین را از اپراتورها بر عهده بگیرند و به پیشگیری از بیماری های شغلی و آسیب ها کمک کنند. در نتیجه افراد می توانند بر وظایف خلاقانه تر و نظارتی تمرکز کنند و خود فرایند دقت و پایداری بیشتری پیدا می کند.
- یکپارچهسازی آسان با سیستمهای بینایی و IoT ربات های مشارکتی کاملا با محیط صنعت 4.0 سازگارند. می توان آن ها را به دوربین ها، حسگرهای بینایی یا ماژول های ارتباط بی سیم برای جمع آوری داده در فضای ابری و تحلیل از راه دور مجهز کرد. این امر به کنترل کیفیت بیشتر و واکنش سریع به رویدادهای غیرمنتظره در تولید منجر می شود.
کاربردها در صنعت
ربات های همکار (کوبات ها)
ربات های مشارکتی، cobotها، در بسیاری از صنایع از خودروسازی تا غذایی و داروسازی عملکرد بسیار خوبی دارند؛ هرجا انسان و ماشین باید روان همکاری کنند. توان کار در شرایط متغیر، نرم افزار انعطاف پذیر و حفاظت های پیشرفته باعث شده هرچه بیشتر جایگزین ربات های سنتی شوند که به حصار و جداسازی پرهزینه نیاز دارند.
مونتاژ و کنترل کیفیت
مونتاژ مشارکتی قطعات
در کاربردهایی که اپراتور بخشی از کار را دستی انجام میدهد، مثلا قرار دادن قطعات ظریف الکترونیکی، و ربات حرکات تکراری مانند سفت کردن پیچ یا جا زدن گیره را انجام میدهد.
تأیید صحت مونتاژ
به کمک حسگرهای نیرو یا سیستم های بینایی، کوبات ها می توانند در کنترل کیفیت به اپراتور کمک کنند (مثلا با آزمون روان بودن عملکرد مکانیزم یا بررسی آب بندی قفل ها).
بسته بندی و پالت گذاری
خطوط بسته بندی جمع وجور
در کارخانه های کوچک و متوسط که فضای کافی برای نصب ربات های صنعتی بزرگ با قفس های ایمنی وجود ندارد، کوبات ها بسیار مناسب اند و کنار اپراتور در بسته بندی محصولات در کارتن یا چیدن روی پالت همکاری می کنند.
تغذیه مستقیم توسط اپراتور
کافی است انسان محصول را در محدوده دسترسی بازوی کوبات قرار دهد؛ سپس ربات آن را با ایمنی و تکرارپذیری داخل بسته قرار میدهد، بدون نیاز به توقف فرایند برای برداشتن حفاظها.
سرویس دهی ماشین ها و تأمین قطعات
همکاری در کنار ماشین های CNC
یک cobot میتواند قطعات را داخل ماشینابزار بارگذاری و تخلیه کند، در حالی که اپراتور فرایند را نظارت و تنظیمات جزئی پارامتر را انجام میدهد. این کار زمان توقف را کم کرده و خطر تماس کارکنان با اجزای متحرک یا تیز را کاهش میدهد.
جابه جایی قطعات میان ایستگاه ها
ربات های همکار در خطوط کم و متوسط حجم مناسب هستند، جایی که هنوز توجیه اقتصادی برای خط تولید کاملا خودکار وجود ندارد.
کاربردها در صنایع غذایی و دارویی
کارهای سبک بسته بندی
چسباندن برچسب، بستن درپوش شیشه ها یا بطری ها - کارهایی که تا امروز کارکنان را درگیر کار یکنواخت می کردند - می توانند به کوبات ها سپرده شوند.
افزایش بهداشت و ایمنی
پوششهای مناسب و محفظههای صاف امکان حفظ آسان پاکیزگی را فراهم میکنند که در فرآوری مواد غذایی یا بستهبندی داروها اهمیت دارد.
کار دستی با کمک
لحیمکاری، چسبکاری یا رنگآمیزی مشارکتی
اپراتور می تواند فرایند مونتاژ را آغاز یا ماده ای اعمال کند و cobot وظیفه را تکمیل یا یکنواخت می کند (مثلاً شکاف را دقیقاً در امتداد لبه با چسب پر کند) و تکرارپذیری را تضمین نماید.
کمک به تیم های مونتاژ
در برخی مکان ها یک cobot برای پشتیبانی از چند کارمند کافی است؛ قطعات سنگین را به ایستگاه می رساند یا در بخش های دشوار دسترس سازه کمک می کند.
ربات های همکار
صنایعی که ربات های همکار بیشتر در آن ها استفاده می شوند
هرچند کوبات ها در سال های اخیر محبوبیت بسیار زیادی پیدا کرده اند، کاربرد آن ها همچنان در حال گسترش است و بخش های جدیدتری از اقتصاد را در بر می گیرد. در ادامه فهرستی از صنایعی آمده است که ربات های همکار فرایندهای تولید و مونتاژ را متحول کرده اند:
لحیمکاری دقیق، جابهجایی قطعات کوچک، بستن پیچها در محفظه دستگاهها.
همکاری با افراد هنگام بازرسی های بینایی و اندازه گیری ها.
تغذیه ایمن مواد اولیه، بستهبندی محصولات در بستههای عمده یا کار با خطوط پرکن.
انعطافپذیری برای تغییرات مکرر در دامنه محصولات و بستهبندی.
دستکاری ظریف آمپول ها، ویال ها و قرص ها در شرایط استریل.
کمک به کارکنان در بسته بندی و کنترل کیفیت داروها، بانداژها و تجهیزات پزشکی.
تکمیل بستهها در تجارت الکترونیک، جابهجایی مرسولههای کوچک یا مرتبسازی نامهها در مراکز لجستیکی کوچک.
آسان کردن کار افرادی که کالاهای متنوع را در بسته بندی های غیراستاندارد بسته بندی می کنند.
در بیشتر این صنایع، مهمترین ارزشهای کوباتها عبارتاند از: ایمنی, انعطاف پذیری i سهولت برنامه نویسی. در دوره افزایش فشار برای سری های تولید کوتاه تر، نیازهای متغیر مصرف کنندگان و کمبود نیروی متخصص، ربات های مشارکتی پاسخی به چالش های اتوماسیون مدرن هستند و توان ماشین و انسان را در یک فرایند هماهنگ ترکیب می کنند.
ربات های همکار (کوبات ها)
الزامات فنی و یکپارچه سازی
ربات های همکار (cobotها) - با وجود کاربری ساده شده و لایه ایمنی داخلی ارائه شده توسط سازندگان - همچنان به آماده سازی درست محیط و یکپارچه سازی با خط تولید موجود نیاز دارند. در ادامه عناصر کلیدی را که پیش از استقرار cobot باید در نظر گرفت معرفی می کنیم.
پارامترهای عملکرد
ظرفیت بار و برد
بیشتر cobotها ظرفیت باری از چند تا بیش از 10 kg دارند. مدل هایی با توان بلند کردن چند ده kg نیز وجود دارند، اما با افزایش ظرفیت بار معمولاً ابعاد بازو و هزینه بیشتر می شود. برد بازو (از 0,5 m تا حتی 1,5-2 m) باید با نیازهای کاربرد تطبیق داده شود تا ربات آزادانه به محدوده کاری دسترسی داشته باشد.
دقت و تکرارپذیری
برای مونتاژ دقیق، بسته بندی یا سفت کردن پیچ ها، حفظ دقت در حد صدم میلی متر اهمیت اساسی دارد. بیشتر cobotها تکرارپذیری در سطح ±0,05-0,1 mm ارائه می دهند که در بسیاری از موارد کاملا کافی است.
سرعت و حالت های ایمنی
بسته به حالت کار، مانند همکاری با انسان یا منطقه نیمهجدا، میتوان حداکثر سرعت حرکت را تعیین کرد. در حالت همکاری کامل، سرعت محدود میشود تا برخورد احتمالی باعث آسیب نشود.
یکپارچه سازی با سامانه های کنترلی
کنترلرهای PLC و پنل های HMI
cobotها با پروتکلهای صنعتی رایج (Profinet, EtherCAT, OPC UA) همکاری میکنند. میتوان آنها را بهسادگی در معماری خط قرار داد تا سیگنالها را از کنترلر بالادستی دریافت و به آن ارسال کنند (برای مثال توالی start/stop، زمانهای چرخه).
سامانه های بینایی و حسگرها
در بسیاری از وظایف، به ویژه pick & place یا مونتاژ، یکپارچه سازی با دوربین های بینایی 2D یا 3D اهمیت کلیدی دارد. Cobot با تحلیل داده دوربین می تواند مسیر را حین حرکت اصلاح کند. حسگرهای اضافی نیرو/گشتاور، داخلی یا نصب شده روی گریپر، امکان واکنش به هندسه متغیر قطعات یا موانع پیش بینی نشده را فراهم می کنند.
نرمافزار و فضای ابری (IoT)
Cobotها بیش از پیش از پلتفرم های IoT پشتیبانی می کنند و پایش از راه دور را ممکن می سازند (مثلاً تحلیل شاخص های کلیدی بهره وری، تشخیص زودهنگام علائم خرابی). به این ترتیب می توان سریع به شرایط متغیر واکنش داد و برنامه کاری را بهینه کرد.
ارزیابی ریسک و ایمنی
ارزیابی خطر (Risk Assessment)
با وجود قابلیت های ایمنی داخلی، هر فرایند شامل کوبات باید از نظر خطرهای واقعی تحلیل شود. از جمله باید جرم قطعات حمل شده، حرکات عملیاتی، وجود لبه های تیز یا دماهای بالا بررسی شود.
حصارها - آیا همیشه لازم هستند؟
معمولاً در حالت کاملاً مشارکتی (با سرعت های محدود) نیازی به قفس ایمنی نیست. اما اگر ربات در بعضی مراحل با سرعت بیشتر کار کند یا اشیای سنگین تر حمل کند، بهتر است منطقه حائل یا پرده های نوری در نظر گرفته شوند.
نگهداری و سرویس
cobotها با وجود طراحی برای کار ایمن کنار انسان، همچنان به بازبینی و بررسی دوره ای حسگرهای نیرو نیاز دارند. کنترل منظم تجهیزات طبق دستورالعمل سازنده برای حفظ سطح بالای ایمنی توصیه می شود.
شرایط محیطی
دما و رطوبت
باید اطمینان حاصل شود cobot برای شرایط سالن (برای مثال سردخانه، رطوبت بالا یا نزدیکی منابع گرما) مناسب است.
تماس با مواد شیمیایی
در صنایع دارویی یا شیمیایی ممکن است پوششهای ضدخوردگی و گواهیهای مواد لازم باشند.
پاکیزگی و استریلبودن
در مناطق استریل (مثلا cleanroom) باید مدل هایی انتخاب شوند که استانداردهای ویژه را رعایت کنند و به پوشش هایی برای محدود کردن انتشار ذرات مجهز باشند.
ربات های همکار (کوبات ها)
مقایسه با انواع دیگر ربات ها
ربات های همکار (کوبات ها) راهکارهایی هستند که برای همکاری با انسان طراحی شده اند و با قابلیت های پیشرفته ایمنی و کاربری شهودی متمایز می شوند. انعطاف پذیری آنها امکان استفاده در صنایع گوناگون، از مونتاژ تا بسته بندی، را فراهم می کند. برای کمک به انتخاب بهترین راهکار، در ادامه کوبات ها را با شش نوع دیگر ربات مقایسه کرده ایم - در بخش های بعدی مقایسه ها و توصیه های دقیق را خواهید یافت.
کوباتها در برابر دکارتی (XYZ)
ایده همکاری با انسان در برابر حرکت خطی در محورها
کوباتها طوری طراحی شدهاند که بتوانند با ایمنی در همان فضای کاری اپراتور فعالیت کنند، بدون نیاز به حصار یا با حداقل جداسازی. حسگر برخورد دارند و معمولا با سرعت و ظرفیت بار کمتر کار میکنند تا خطر ایجاد نکنند. رباتهای کارتزین XYZ در سه محور خطی حرکت میکنند و اغلب در منطقه ایمنی جداگانه قرار دارند، بنابراین در طراحی کلاسیک حضور انسان نزدیک اجزای متحرک در نظر گرفته نمیشود.
کاربردها
ربات های کارتزین در فرایندهایی که به حرکت های خطی و منظم نیاز دارند مناسب اند - مانند چاپ 3D، فرزکاری مواد سبک و pick & place روی سطح بزرگ. cobotها برای کارهایی مناسب اند که اپراتور و ربات مکمل یکدیگر هستند، مثلا ربات پیچ را با دقت سفت می کند و کارگر قطعه را به صورت دستی تنظیم می کند.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر اولویت، همکاری انسان-ربات، ایمنی و تعویض سریع تنظیمات ایستگاه باشد، cobotها انتخاب بسیار خوبی هستند. در صورت نیاز به پوشش محدوده حرکتی بزرگ در امتداد محورهای X، Y، Z و نبود نیاز به تعامل مستقیم با انسان، ربات کارتزین می تواند راهکاری ساده تر و مقرون به صرفه تر باشد.
کوباتها در برابر SCARA
ایمنی و پویایی
cobotها برای محدودکردن نیرو و سرعت طراحی شدهاند تا تماس با انسان باعث آسیب نشود. رباتهای SCARA در عملیات بسیار سریع pick & place یا مونتاژ در صفحه افقی تخصص دارند، اما معمولاً قابلیت همکاری ایمن با انسان را بهصورت استاندارد ندارند و اغلب به حفاظ یا پرده ایمنی نیاز دارند.
کاربردها و مزایا
ربات های SCARA برای کاربردهایی مانند مونتاژ قطعات کوچک الکترونیکی، پیچ کاری یا انتقال سریع قطعات سبک میان سلول های تولید جذاب هستند. cobotها در مقابل، جایی عملکرد خوبی دارند که کارگر و ربات باید یک فضا را مشترکا استفاده کنند و به یکدیگر کمک کنند؛ برای مثال زمانی که ربات قطعه را نگه می دارد و کارگر بازرسی کیفیت یا پرداخت دستی را انجام می دهد.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر زمان چرخه کوتاه و سرعت بالا در حرکت های «2D به علاوه محور Z» مهم باشد، ربات SCARA کارآمدتر است. وقتی همکاری انسان و ربات ضروری باشد، برای مثال در تولید کم تیراژ با تغییرات مکرر محصول، cobotها از نظر انعطاف پذیری و ایمنی برتری دارند.
cobotها در برابر ربات های مفصلی (بازویی)
همکاری پذیری در برابر قدرت و آزادی حرکت
رباتهای مفصلی (بازویی) «کلاسیک» صنعت هستند و اغلب ظرفیت حمل بالا و دامنه حرکت گسترده (4-6 محور) دارند. آنها در محدودهای جداشده، معمولاً بدون حضور انسان در نزدیکترین محیط کار میکنند. در مقابل cobotها برای تماس ایمن با اپراتور طراحی شدهاند - سرعت و ظرفیت حمل کمتری دارند، اما دارای حسگر برخورد و توانایی توقف در کسری از ثانیه هستند.
کاربردها
ربات های مفصلی در فرایندهای نیازمند کار با قطعات سنگین، جوشکاری در صفحات متعدد، رنگ آمیزی یا ماشین داری CNC غالب هستند. cobotها در همکاری با انسان در یک ایستگاه بسیار مناسب اند، برای مثال در مراحل نهایی مونتاژ، آزمون کیفیت یا بسته بندی محصولات سبک.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر اولویت بهره وری بالا، ماشین کاری قطعات بزرگ تر و اتوماسیون کامل باشد، ربات مفصلی جایگزین ناپذیر است. در کاربردهایی با تغییر مکرر محصولات و نیاز به تعامل مستقیم انسان و ماشین، cobotها به لطف قابلیت های ایمنی و برنامه ریزی مجدد آسان برتری روشنی دارند.
کوبات ها در برابر ربات های استوانه ای
مفهوم همکاری و ایمنی در برابر سینماتیک ساده محوری
ربات های استوانه ای حول محور عمودی (چرخش) و در امتداد آن (حرکت بالا-پایین) حرکت می کنند و گاهی امتداد اضافی دارند. کوبات ها بر همکاری ایمن با انسان تمرکز دارند: سرعت پایین، حسگرهای برخورد و نیروی/گشتاور محدود تا در صورت تماس خطر ایجاد نکنند.
کاربردها
ربات های استوانه ای در کاربردهایی که حرکت چرخشی و عمودی کافی است بسیار مناسب اند، مثلاً چرخاندن قطعات حول یک محور یا انتقال میان دو ایستگاه شعاعی. Cobotها می توانند در یک ایستگاه مشترک همراه اپراتور کار کنند - مثلاً قطعات را تحویل دهند، پیچ ها را ببندند یا قطعه ای را که انسان مونتاژ می کند نگه دارند.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر ایستگاه به تعامل انسانی نیاز ندارد و حرکت های ساده (چرخش + محور Z) کافی است، ربات استوانه ای می تواند ارزان تر و نگهداری آن آسان تر باشد. اما اگر همکاری با انسان و ایمنی اهمیت کلیدی دارد و حرکت به آزادی بیشتری از چرخش + Z نیاز دارد، کوبات راهکاری چندمنظوره تر خواهد بود.
کوبات ها در برابر Delta
همکاری مستقیم در برابر Pick & Place فوق سریع
ربات های Delta در چرخه های فوق سریع جابه جایی محصولات کوچک، به ویژه در صنایع غذایی و الکترونیک، تخصص دارند، اما معمولا در منطقه ای جداشده و با سرعت بالا کار می کنند. cobotها که برای همکاری با انسان طراحی شده اند آهسته تر حرکت می کنند، ظرفیت حمل کمتری دارند (هرچند به مدل بستگی دارد) و اولویت آن ها ایمنی هنگام تماس با اپراتور است.
کاربردها
ربات های Delta برای خطوط تولید انبوه که نیازی به حضور پیوسته انسان در نزدیکی مستقیم نیست عالی هستند. cobotها در بخش هایی مناسب اند که انسان و ربات باید به یکدیگر کمک کنند، مانند مونتاژ ترکیبی که برخی مراحل را ماشین و برخی را اپراتور انجام می دهد.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر به سرعتهای بسیار بالا در pick & place (صدها چرخه در دقیقه) نیاز دارید، Delta را انتخاب کنید. اما اگر انعطافپذیری و ایمنی در کار با انسان و امکان جابهجایی آسان ربات میان وظایف مختلف برایتان مهم است، cobotها پیادهسازی همهکارهتر و کاربرپسندتری ارائه میکنند.
کوباتها در برابر Gantry (دروازهای)
مفهوم همکاری در برابر برد و ظرفیت حمل بالا
سیستم های Gantry (دروازه ای) اغلب سازه های بزرگی با محور X و Y (و گاهی Z) هستند که می توانند محدوده کاری بسیار بزرگی - برای مثال کل سالن انبار یا خط تولید - را پوشش دهند. cobotها بر ایمنی و همکاری مستقیم با اپراتور تمرکز دارند و معمولا در محدوده کوچک تری کار می کنند. آن ها به برد یا ظرفیت بار Gantry نمی رسند.
کاربردها
Gantry راهکاری برای حمل بارهای بزرگ یا سنگین بین چند ایستگاه یا قفسه است. کوباتها بیشتر در کارهای دقیق، مونتاژ سبک، آزمایش یا بستهبندی ظاهر میشوند - جایی که انسان به کمک خودکار نیاز دارد اما میتواند هر لحظه وارد فرایند شده و همراه ربات کار کند.
چه زمانی انتخاب کنیم؟
اگر به پوشش فاصلههای زیاد افقی و/یا ظرفیت حمل قابلتوجه (مثلاً چند صد کیلوگرم) نیاز دارید Gantry را انتخاب کنید. اگر اولویت همکاری انسان و ربات و کار در محدوده محدود اما با تنوع زیاد وظایف است، کوبات ماهیت ایمن و انعطافپذیر خود را بهطور کامل نشان میدهد.
رباتهای همکار (کوباتها) بر ایمنی و تعامل آسان با اپراتور تمرکز دارند و برای فرایندهایی که در بخشی از عملیات به انسان نیاز است ایدهآل هستند. آنها نه به سرعت Delta میرسند، نه برد Gantry را دارند و نه سینماتیک ساده رباتهای استوانهای را. با این حال در موقعیتهایی که تعویض سریع، انعطافپذیری و آمادگی برای وظایف متغیر مونتاژ اهمیت دارد، کوباتها واقعاً میدرخشند.
پرسشهای متداول
پرسشهای متداول
ربات های همکار (کوبات ها)
cobotها برای همزیستی کامل با انسان طراحی شده اند. آن ها به حسگرهایی مجهزند که برخورد را تشخیص می دهند و پس از احساس مقاومت سرعت/نیرو را محدود می کنند. علاوه بر این، استانداردهای ISO (از جمله ISO 10218 و ISO/TS 15066) را رعایت می کنند، بنابراین برخورد احتمالی ملایم تر است و خطر آسیب در مقایسه با ربات های کلاسیک بسیار کمتر می شود.
لزومی ندارد. بر اساس رویکرد ارزیابی ریسک، اگر ربات در حالت همکاری (با سرعت و گشتاور محدود) کار کند، معمولا علامت گذاری منطقه یا پرده های نوری پایه کافی است. حصارکشی کامل زمانی لازم است که ربات در برخی عملیات به سرعت های بالاتر برسد یا اشیای خطرناک حمل کند.
بله، این یکی از بزرگ ترین مزایا است. بسیاری از مدل ها اجازه می دهند بازو با هدایت فیزیکی در طول مسیر مشخص «آموزش» داده شود که hand guiding نام دارد. بنابراین تغییر کاربرد و سازگاری با خط جدید بسیار کمتر از ربات های صنعتی سنتی زمان می برد.
بیشتر مدل های امروزی تکرارپذیری حدود ±0,05-0,1 mm ارائه می دهند که برای بسیاری از کارهای مونتاژ، بسته بندی یا کنترل کیفیت کافی است. کاربردهای دقیق تر، مانند میکرومونتاژ، ممکن است به گریپرها یا حسگرهای ویژه نیاز داشته باشند.
اگرچه بخش اصلی بازار cobotها بر ظرفیت حمل حدود 5-15 kg تمرکز دارد، مدل هایی نیز وجود دارند که می توانند 20-35 kg یا حتی بیشتر حمل کنند. انتخاب به نیازهای کاربرد بستگی دارد، اما با افزایش ظرفیت حمل، جرم و اندازه خود بازو نیز بیشتر می شود و کار در حالت همکاری ممکن است مستلزم بازبینی اقدامات ایمنی اضافی باشد.
بله. cobotها معمولا از پروتکل های اصلی ارتباطی (EtherCAT، Profinet، OPC UA) پشتیبانی می کنند و می توان آن ها را به دوربین های (2D/3D) برای تشخیص موقعیت قطعات یا بررسی کیفیت مجهز کرد. علاوه بر این، بسیاری از تولیدکنندگان پلتفرم های IoT برای پایش از راه دور و تحلیل داده در ابر ارائه می دهند.
معمولاً تا 1 m/s (گاهی سریعتر)، اما در حالت همکاری سرعتها بسته به ارزیابی ریسک و تنظیمات ایمنی ممکن است به حدود 0,25-0,5 m/s محدود شوند. اگر کاربرد به چرخههای بسیار سریع نیاز دارد، بهتر است رباتهای SCARA، Delta یا مفصلی در ناحیه محصور بررسی شوند.
به کمک حسگرهای داخلی نیرو، cobot برخورد را تشخیص می دهد و متوقف می شود (یا سرعت را به میزان زیادی کاهش می دهد). به این ترتیب خطر آسیب جدی حذف می شود. اپراتور معمولا پس از یک رویه کوتاه تایید ایمنی می تواند فرایند را از سر بگیرد.
از نظر نظری بله، به شرط انجام سرویس مناسب و وقفه های نگهداری مطابق توصیه های تولیدکننده. توقف های مکرر بیشتر می توانند ناشی از نیاز به تعویض ابزار یا تامین مواد اولیه جدید برای خط باشند، نه محدودیت خود ربات.
بسیاری از شرکت ها دوره های کوتاه یا آموزش های آنلاین ارائه می کنند که برای برنامه نویسی مستقل وظایف پایه کافی است. در کاربردهای پیشرفته تر بهتر است از آموزش کامل تولیدکننده یا خدمات یکپارچه ساز استفاده شود تا بتوان از ظرفیت همکاری ربات و انسان حداکثر بهره را برد.
پرسش بیشتری دارید؟
برای دریافت پاسخ های دقیق به همه پرسش های مربوط به ربات های همکار با ما تماس بگیرید یا از بخش FAQ بازدید کنید..
- تجربه در صنایع متنوع از الکترونیک تا خودروسازی، غذایی و دارویی - پورتفولیوی ما شامل پیاده سازی های متعددی است که در آنها cobotها کنار انسان کار می کنند و از مونتاژ، بسته بندی و کنترل پشتیبانی می کنند. به همین دلیل می توانیم مدل مناسب ربات را با ویژگی فرایند شما تطبیق دهیم.
- مشاوره اختصاصی و تحلیل نیازها پیش از پیشنهاد راهکار مشخص، فرایندها و الزامات را بهدقت ممیزی میکنیم. تنها پس از درک هدف کسبوکار و ویژگیهای خط تولید میتوانیم cobot و تجهیزات جانبی مناسب (برای مثال gripperها، دوربینها) را انتخاب کنیم.
- یکپارچه سازی جامع و آموزش پشتیبانی کامل استقرار ارائه می دهیم - از انتخاب و نصب کوبات، از طریق پیکربندی پروتکل های ارتباطی، تا آموزش کارکنان و آزمون های تولید. به این ترتیب خطر توقف را به حداقل می رسانیم و دستیابی به بازگشت سرمایه را تسریع می کنیم.
- تازه ترین فناوری های صنعت 4.0 راهکارهای ما را میتوان بهسادگی با سیستمهای IoT، تحلیل Big Data یا پایش از راه دور یکپارچه کرد. بر نوآوری تمرکز داریم تا بتوانید فرایندها را پیوسته بهبود دهید و با بازار پویای در حال تغییر همگام بمانید.
- روش های مختلف تامین مالی می دانیم سرمایه گذاری در cobot می تواند برای شرکت های کوچک تر چالش برانگیز باشد، بنابراین روش های انعطاف پذیر تامین مالی - لیزینگ، اجاره بلندمدت و حتی Robot-as-a-Service - ارائه می کنیم که در آن فقط بابت استفاده واقعی از دستگاه پرداخت می کنید.
اگر می خواهید ببینید NexaRob چگونه در پروژه های واقعی کمک می کند، به Case Studies مراجعه کنید. ببینید ربات های مشارکتی چگونه تولید را در شرکت هایی با پروفایل های مختلف سریع تر و کیفیت را بهتر کرده اند.
شرکت خود را با NexaRob خودکار کنید - با ما تماس بگیرید!
دسترسی جهانی
جهانی فعالیت میکنیم، محلی پشتیبانی میکنیم
در NexaRob دانش گسترده رباتیک و اتوماسیون را با تجربه بینالمللی ترکیب میکنیم. حضور در بازارهای متعدد به ما امکان میدهد راهکارها را با الزامات حقوقی، فرهنگی و تجاری مختلف بهطور مؤثر تطبیق دهیم.
- تیم های منطقه ای کارشناسان به لطف شبکه گسترده دفترها و شرکا، پشتیبانی فنی و خدماتی را در بیش از 100 کشور ارائه می کنیم. این یعنی مهندسان و مشاوران ما می توانند سریع واکنش نشان دهند و تداوم تولید شما را حفظ کنند.
- آشنایی با استانداردهای محلی هر بازار استانداردهای BHP، دستورالعمل های گواهی یا ترجیحات مشتری ویژه خود را دارد. ما ویژگی های صنایع محلی را می شناسیم و می توانیم پیاده سازی را طوری طراحی کنیم که همه الزامات را برآورده کند.
- انتقال نوآوری با مشتریانی از بخش ها و مناطق مختلف همکاری می کنیم و این به ما امکان می دهد بهترین شیوه ها و راهکارهای نوآورانه را میان بخش های گوناگون جهان منتقل کنیم. در نتیجه پروژه شما از تجربه جهانی NexaRob بهره می برد.
چه یک واحد تولیدی کوچک در اروپا داشته باشید و چه کارخانهای در آسیا را مدیریت کنید، NexaRob بالاترین استانداردهای پیادهسازی رباتهای همکار را متناسب با شرایط محلی و اولویتهای شرکت شما فراهم میکند.
NexaRob
می خواهید شریک ما شوید؟
در NexaRob باور داریم توسعه صنعت رباتیک و اتوماسیون به همکاری بازیگران مختلف نیاز دارد - از سازندگان قطعات و تأمین کنندگان نرم افزار تا یکپارچه سازان و شرکت های مشاوره. اگر فناوری یا خدمتی دارید که می تواند راهکارهای ما در حوزه ربات های مشارکتی را تکمیل کند، از ایجاد شراکت استقبال می کنیم!
چرا همکاری با NexaRob ارزش دارد؟
ایجاد راهکارهای جدید
همراه با شرکا گیره ها، ابزارها، رابط های بینایی و سامانه های AI اختصاصی توسعه می دهیم که قابلیت های cobotها را گسترش می دهند و راه را برای کاربردهای نوآورانه باز می کنند.
آموزش و پشتیبانی فنی
ما وبینارهای دوره ای، محتوای آموزشی و نشست های مهندسی برای شرکای خود ارائه می کنیم. به این ترتیب می توانید مهارت های خود را در حوزه رباتیک همکار توسعه دهید و ایده های جدید را سریع تر اجرا کنید.
توسعه مشترک کسب و کار
شبکه جهانی ما امکان معرفی راهکارهای شرکا را به مشتریان صنایع و مناطق مختلف جهان فراهم می کند. با هم در نمایشگاه ها، کنفرانس ها و رویدادها شرکت می کنیم و در نتیجه شناخته تر می شویم و مؤثرتر به مشتریان بالقوه دسترسی پیدا می کنیم.
همکاری با NexaRob برای چه کسانی مناسب است؟
- شرکتهای سازنده لوازم جانبی کوباتها مانند گیرههای ویژه، سامانههای بینایی و نرمافزار AI
- سازندگان راهکارهای IoT و تحلیل تولید
- یکپارچه سازان خطوط صنعتی گسترده که به پشتیبانی در زمینه رباتیک همکار نیاز دارند
- نوآوران و start-upهایی که به دنبال شریکی باتجربه در توسعه نمونه های اولیه و عرضه محصولات به بازار هستند
به جامعه جهانی NexaRob بپیوندید!
برای ما بنویسید تا با هم بررسی کنیم چگونه می توانیم پیشنهادهای یکدیگر را غنی کنیم و راهکارهایی ایجاد کنیم که نه تنها نوآورانه باشند، بلکه واقعا آسایش و بهره وری کار را در کارخانه های تولیدی سراسر جهان بهبود دهند.