ממד חדש של אוטומציה בטוחה
רובוטים שיתופיים (Cobots)
רובוטים שיתופיים, המכונים בדרך כלל קובוטים, הם פתרונות חדשניים באוטומציה תעשייתית שתוכננו במיוחד לשיתוף פעולה בטוח עם בני אדם באותו אזור עבודה. בניגוד לרובוטים תעשייתיים מסורתיים, שלעיתים דורשים גידור חזק או וילונות בטיחות, קובוטים מצוידים במערכות מתקדמות לזיהוי כוח ומומנט ובאלגוריתמים חכמים לזיהוי התנגשויות. כך הם יכולים לעצור או להאט בתוך שבריר שנייה ברגע שהם מזהים אדם בסביבה הקרובה.
מדוע כדאי לשקול רובוטים שיתופיים?
דו-קיום בטוח עם המפעיל
cobot-ים מתוכננים לצמצם ככל האפשר את הסיכון לתאונות - מהירויות התחלתיות נמוכות, צורות חלקות, קצוות מעוגלים וחיישני כוח רגישים גורמים לכך שהתנגשויות אפשריות אינן מובילות לפציעות מסוכנות.
קלות תכנות מחדש והגדרה
בניגוד לרובוטים תעשייתיים טיפוסיים, לעיתים קרובות ניתן לתכנת מחדש קובוטים בתוך כמה עשרות דקות בלבד, להעביר אותם לעמדה אחרת וללמד משימות חדשות. הדבר הופך אותם לכלי אידיאלי בייצור בסדרות קטנות ובקווי הרכבה המשתנים לעיתים קרובות.
גידור מינימלי או ללא גידור
הודות לפונקציות הבטיחות המובנות שלהם, קובוטים אינם דורשים אזורי הגנה נרחבים. די בהערכת סיכונים ובאמצעי הגנה בסיסיים כדי שמפעילים יוכלו לעבוד לצד הרובוט באותו אזור.
הפחתת עלויות ושיפור ארגונומיה
רובוטים שיתופיים משחררים אנשים ממשימות מונוטוניות או מסוכנות - למשל העברת חלקים כבדים, הידוק ברגים או אריזה חוזרת. הדבר מאפשר להפחית פציעות ושגיאות אנוש ולהגדיל את הפרודוקטיביות.
במה קובוטים נבדלים מרובוטים אחרים?
עמידה בתקני בטיחות מחמירים כגון ISO 10218 וכן ISO/TS 15066.
דגמים רבים מציעים ממשקי תכנות פשוטים המבוססים על שיטת 'teach and repeat', דבר המקל על הטמעה מהירה גם על ידי מהנדסים שאינם מומחים.
אפשרות להתקין מגוון רחב של אוחזים, חיישני ראייה ואביזרים, כך שה-cobot הופך לעוזר רב-תכליתי כמעט בכל תהליך.
עתיד האוטומציה - אדם ורובוט בצוות אחד
במפעלים מודרניים גובר הצורך בגמישות ייצור, בהחלפות תכופות ובהסתגלות מהירה לצרכים המשתנים של השוק. רובוטים שיתופיים נותנים מענה לאתגרים אלה באמצעות שילוב הדיוק והחזרתיות של מכונות עם היצירתיות והאינטואיציה של האדם. כתוצאה מכך, קובוטים מסייעים לחברות להגדיל את התפוקה בלי להרחיב את תשתיות הבטיחות ובלי לבטל את מעורבות האדם בתחומים קריטיים כמו בקרת איכות או עבודה ידנית.
רובוטים שיתופיים (קובוטים)
מבנה ועקרון פעולה
קובוטים, כלומר רובוטים שיתופיים, נוצרו כדי לאפשר דו-קיום בטוח ויעיל של אדם ומכונה באותו אזור עבודה. המבנה ועקרון הפעולה שלהם כפופים לתקני בטיחות מחמירים כדי לספק הגנה מרבית למפעילים, תוך שמירה על הפונקציונליות והיעילות של רובוטים תעשייתיים טיפוסיים.
מבנה מכני
- צורות מעוגלות וללא קצוות חדים לקובוטים יש בדרך כלל מארזים מעוגלים וקווי זרוע חלקים, דבר המונע פציעות חמורות במקרה של מגע מקרי עם המפעיל.
- חומרים מתאימים בחלק מהדגמים משתמשים בחלקים מסגסוגות קלות ובכיסויים מפלסטיק רך כדי למזער עוד יותר את ההשלכות של התנגשות אפשרית עם אדם.
- חיישני כוח ומומנט מובנים במפרקי קובוט מותקנים לעיתים קרובות חיישנים מתקדמים המאפשרים לזהות אפילו התנגדות קלה או שינוי במומנט. כאשר חורגים מהערכים שהוגדרו, הרובוט עוצר אוטומטית את התנועה או עובר למצב מואט.
עקרון הפעולה והבקרה
- מצב שיתוף פעולה קובוט יכול לעבוד כתף אל כתף עם אדם ולהגיב למגע פיזי או לנוכחות המפעיל באזור העבודה שלו. כאשר הוא מזהה התנגדות או דחף כוח (החורג מהגבול המתוכנת), הוא נעצר או מאט למהירות בטוחה.
- ממשקי תכנות פשוטים קובוטים רבים מאפשרים מה שנקרא teach by demonstration - המפעיל אוחז בזרוע הרובוט ומוביל אותה לאורך המסלול הרצוי. המערכת זוכרת את התנועות ומבצעת אותן מחדש במחזור הייצור הבא. בנוסף, תוכנה מודרנית (למשל עם ממשקים גרפיים) מאפשרת לשנות בקלות מסלולים או פרמטרי תנועה.
- תקשורת ואינטגרציה Cobots עובדים ללא קושי עם בקרי PLC טיפוסיים, מערכות ראייה וחיישנים. הם משתמשים בפרוטוקולים תעשייתיים סטנדרטיים (EtherCAT, Profinet) ומשתלבים עם פלטפורמות IoT, דבר המאפשר ניטור מרחוק וניתוח נתוני עבודה.
פונקציות בטיחות
- הגבלת מהירות ומומנט כבר בהגדרות היצרן של קובוטים מוגדרות מגבלות מהירות וכוח, שניתן לשנות בהתאם להערכת הסיכונים בתהליך הנתון.
- E-stop ופונקציות עצירה בטוחה על זרועות הקובוט נמצאים בדרך כלל לחצני עצירת חירום, והתוכנה מציעה פונקציות לעצירה במצב בטוח (למשל Safe Torque Off) במקרה של זיהוי התנגשות או פתיחת מגנים.
- מערכות להמחשת אזורים קובוטים מסוימים משתמשים בחיישני ראייה נוספים או בסורקי 3D לזיהוי נוכחות אדם. כך הם יכולים להאט אוטומטית כאשר המפעיל מתקרב לאזור הפעולה.
הודות לחיישני כוח ומומנט מובנים, לאלגוריתמי בקרה מתקדמים ולהגבלת מהירות וכושר נשיאה, רובוטים שיתופיים יכולים לעבוד באזור משותף עם בני אדם ללא צורך בגידור מסיבי. המבנה המחושב הזה ועקרון הזיהוי אפילו של התנגשות קלה הם שהופכים את ה-cobot-ים למהפכניים בתהליכי הרכבה ומניפולציה במפעלים ברחבי העולם.
יתרונות מרכזיים
היתרונות המרכזיים של רובוטים שיתופיים
לנוכח הצורך הגובר באוטומציה גמישה ובטוחה, רובוטים שיתופיים הופכים עבור חברות רבות ליסוד של חדשנות. בזכותם ניתן לתמוך ישירות במפעיל במשימות הדורשות דיוק, עמידות או חזרתיות.
- שיתוף פעולה בטוח עם בני אדם קובוטים עומדים בתקני ISO מחמירים, והמבנה שלהם (המכני והאלקטרוני כאחד) מצמצם את הסיכון לפציעה במקרה של מגע בין זרוע הרובוט לגוף המפעיל. כך ניתן לבצע אוטומציה של תהליכים רבים בלי לוותר על נוכחות האדם באזור הייצור הקרוב.
- התאמה קלה לשינויים כאשר קו הייצור משתנה לעיתים קרובות (למשל שינוי דגם המוצר, רצף הרכבה אחר), רובוטים מסורתיים דורשים הגדרה ותכנות מחדש שגוזלים זמן. ניתן להתאים קובוטים במהירות באמצעות כלים אינטואיטיביים מסוג drag & drop, לוחות מגע או לימוד הזרוע מסלול תנועה חדש ישירות באמצעות היד.
- הפחתת עלויות בטיחות ותשתיות מאחר שקובוטים עובדים ללא גידור (או עם גידור מינימלי), אין צורך להשקיע בכלובי בטיחות, מחסומים או שערים יקרים. מפעילים יכולים לבצע את משימותיהם בחופשיות ובמקביל לשתף פעולה עם הרובוט - למשל, להעביר לו חלקים נוספים להרכבה.
- רב-תכליתיות ויכולת הרחבה בהתאם ליצרן, קיימים בשוק cobots בעלי פרמטרים מגוונים מאוד של כושר נשיאה (מ-0,5 ועד עשרות קילוגרמים), מספר צירים (לרוב 6) או טווח זרוע. כך ניתן לבחור דגם הן למשימות של מניפולציה עדינה באלקטרוניקה והן להעברת רכיבים בגודל בינוני.
- שיפור הארגונומיה ותנאי העבודה קובוטים יכולים לקחת מהמפעילים פעולות מעייפות, מונוטוניות או מכבידות פיזית, לסייע במניעת מחלות תעסוקתיות ופציעות. כתוצאה מכך אנשים יכולים להתמקד במשימות יצירתיות ופיקוחיות יותר, והתהליך עצמו משתפר מבחינת דיוק ויציבות.
- שילוב קל עם מערכות ראייה ו-IoT רובוטים שיתופיים משתלבים מצוין בסביבת תעשייה 4.0. ניתן לצייד אותם במצלמות, חיישני ראייה או מודולי תקשורת אלחוטית לאיסוף נתונים בענן ולניתוח מרחוק. הדבר מתבטא בבקרת איכות טובה יותר ובתגובה מהירה לאירועים בלתי צפויים בייצור.
יישומים בתעשייה
רובוטים שיתופיים (קובוטים)
רובוטים שיתופיים (קובוטים) מתאימים מצוין לענפי תעשייה רבים - מתעשיית הרכב ועד מזון ותרופות - בכל מקום שבו אדם ומכונה צריכים לשתף פעולה בצורה חלקה. יכולתם לעבוד בתנאים משתנים, תוכנה גמישה ומנגנוני בטיחות מתקדמים גורמים לכך שהם מחליפים יותר ויותר רובוטים מסורתיים הדורשים גידור ובידוד יקרים.
הרכבה ובקרת איכות
הרכבה שיתופית של מכלולים
ביישומים שבהם המפעיל מבצע חלק מהפעולות באופן ידני (למשל הכנסת רכיבים אלקטרוניים עדינים), והרובוט מבצע תנועות חוזרות (למשל הידוק ברגים או לחיצת תפסים למקומם).
אימות תקינות ההרכבה
הודות לחיישני כוח או למערכות ראייה, cobot-ים יכולים לתמוך במפעיל בבקרת איכות (למשל באמצעות בדיקת חלקות פעולת מנגנון או אטימות תפסים).
אריזה ופלטיזציה
קווי אריזה קומפקטיים
במפעלים קטנים ובינוניים שבהם אין מקום להתקנת רובוטים תעשייתיים גדולים עם כלובי בטיחות, cobots מתאימים היטב ומשתפים פעולה עם המפעיל באריזת מוצרים בקרטונים או בסידורם על משטחים.
הזנה ישירה על ידי המפעיל
מספיק שאדם יגיש את המוצר לטווח זרוע הקובוט, והוא יעביר אותו בבטחה ובאופן חזרתי לאריזה, ללא צורך לעצור את התהליך כדי להסיר אמצעי מיגון.
תפעול מכונות והזנת רכיבים
שיתוף פעולה ליד מכונות CNC
קובוט יכול לטעון ולפרוק חלקים למכונת עיבוד בזמן שהמפעיל מפקח על התהליך ומבצע תיקונים קטנים בפרמטרים. מזעור זמן ההשבתה והפחתת הסיכון לעובד (מגע עם רכיבים נעים או חדים).
העברת חלקים בין עמדות
רובוטים שיתופיים מתאימים לקווים בנפח ייצור נמוך ובינוני, שבהם עדיין אין הצדקה כלכלית לקו ייצור אוטומטי לחלוטין.
יישומים בתעשיית המזון והפרמצבטיקה
עבודות אריזה קטנות
הדבקת תוויות, סגירת מכסים על צנצנות או בקבוקים - פעולות שעד כה העמיסו על העובדים עבודה מונוטונית - יכולות לעבור לקובוטים.
היגיינה ובטיחות מוגברות
ציפויים מתאימים ומארזים חלקים מאפשרים לשמור על ניקיון בקלות, דבר חשוב בעיבוד מזון או באריזת תרופות.
עבודות ידניות מסייעות
הלחמה, הדבקה או צביעה שיתופיות
המפעיל יכול להתחיל את תהליך ההרכבה או למרוח חומר, והקובוט ישלים או יאחד את המשימה (למשל ימלא חריץ בדבק במדויק לאורך הקצה), תוך הבטחת חזרתיות.
סיוע לצוותי הרכבה
במקומות מסוימים קובוט אחד מספיק כדי לתמוך בכמה עובדים, באמצעות העברת רכיבים כבדים לעמדת העבודה או סיוע בחלקים קשים לגישה של המבנה.
רובוטים שיתופיים
ענפים שבהם רובוטים שיתופיים נמצאים בשימוש הנרחב ביותר
אף שקובוטים זכו לפופולריות עצומה בשנים האחרונות, השימוש בהם ממשיך לגדול ולהתרחב למגזרים חדשים במשק. להלן סקירה של תעשיות שבהן רובוטים שיתופיים חוללו מהפכה בתהליכי ייצור והרכבה:
סיוע בהרכבת חלקים אלקטרוניים עדינים (חיישנים, צמות), העברה משותפת של חלקי מרכב כבדים יותר.
הלחמה מדויקת, העברת רכיבים קטנים, הידוק ברגים במארזי מכשירים.
שיתוף פעולה עם אדם בבדיקות חזותיות ובמדידות.
הזנה בטוחה של חומרי גלם, אריזת מוצרים באריזות קבוצתיות או הפעלת קווי מילוי.
גמישות בעת שינויים תכופים במגוון המוצרים והאריזות.
מניפולציה עדינה של אמפולות, בקבוקונים וטבליות בתנאים סטריליים.
סיוע לעובדים באריזה ובבקרת איכות של תרופות, תחבושות וציוד רפואי.
ליקוט חבילות ב-e-commerce, העברת משלוחים קטנים או מיון מכתבים במרכזים לוגיסטיים קטנים.
הקלה על עבודתם של אנשים האורזים מגוון סחורות באריזות לא סטנדרטיות.
ברוב ענפי התעשייה האלה הערכים המרכזיים של קובוטים הם: בטיחות, גמישות i קלות תכנות. בעידן של לחץ גובר לסדרות ייצור קצרות יותר, צרכים משתנים של צרכנים ומחסור בכוח אדם מיומן, רובוטים שיתופיים נותנים מענה לאתגרי האוטומציה המודרנית ומשלבים את הפוטנציאל של מכונה ואדם בתהליך הרמוני אחד.
רובוטים שיתופיים (קובוטים)
דרישות טכניות ואינטגרציה
רובוטים שיתופיים (cobot) - למרות התפעול הפשוט ושכבת הבטיחות המובנית שמספקים היצרנים - עדיין דורשים הכנה נכונה של הסביבה ואינטגרציה עם קו הייצור הקיים. להלן המרכיבים המרכזיים שכדאי לזכור לפני הטמעת cobot.
פרמטרי עבודה
כושר נשיאה והישג
לרוב הקובוטים כושר נשיאה של כמה קילוגרמים ועד יותר מעשרה קילוגרמים. קיימים גם דגמים המסוגלים להרים כמה עשרות קילוגרמים, אך ככל שכושר הנשיאה גדל בדרך כלל גדלים גם ממדי הזרוע והעלויות. יש להתאים את טווח הזרוע (מ-0,5 m ועד אפילו 1,5-2 m) לדרישות היישום, כדי שהרובוט יוכל להגיע בחופשיות לכל אזור העבודה.
דיוק וחזרתיות
בהרכבה מדויקת, אריזה או הידוק ברגים, שמירה על דיוק של מאיות המילימטר היא חיונית. רוב ה-cobots מספקים חזרתיות ברמה של ±0,05-0,1 mm, שבמקרים רבים מספיקה לחלוטין.
מהירות ומצבי בטיחות
בהתאם למצב העבודה (שיתוף פעולה עם אדם, אזור מופרד חלקית) ניתן להגדיר מהירויות תנועה מרביות. במצב שיתוף פעולה מלא המהירויות מוגבלות כדי שהתנגשויות אפשריות לא יגרמו לפציעה.
אינטגרציה עם מערכות בקרה
בקרי PLC ולוחות HMI
קובוטים עובדים עם פרוטוקולים תעשייתיים נפוצים (Profinet, EtherCAT, OPC UA). ניתן לשלב אותם בקלות בארכיטקטורת הקו כדי לקבל ולשלוח אותות לבקר העליון (למשל רצפי start/stop, זמני מחזור).
מערכות ראייה וחיישנים
במשימות רבות, במיוחד pick & place או הרכבה, אינטגרציה עם מצלמות ראייה (2D או 3D) היא מרכיב מרכזי. קובוט שמנתח את נתוני המצלמה יכול לשנות את המסלול תוך כדי תנועה. חיישני כוח/מומנט נוספים, מובנים או מותקנים על האוחז, מאפשרים להגיב לגאומטריה משתנה של חלקים או למכשולים בלתי צפויים.
תוכנה וענן (IoT)
קובוטים תומכים יותר ויותר בפלטפורמות IoT ומאפשרים ניטור מרחוק (למשל ניתוח מדדי פרודוקטיביות מרכזיים וזיהוי מוקדם של סימני תקלה). כך ניתן להגיב במהירות לתנאים משתנים ולמטב את תוכנית העבודה.
הערכת סיכונים ובטיחות
הערכת סיכונים (Risk Assessment)
למרות פונקציות הבטיחות המובנות, יש לנתח כל תהליך הכולל cobot מבחינת הסיכונים הממשיים. בין היתר יש לבדוק את משקל הפריטים המועברים, תנועות העבודה, נוכחות קצוות חדים או טמפרטורות גבוהות.
גידור - האם הוא תמיד נחוץ?
בדרך כלל, במצב עבודה שיתופי מלא (במהירויות מוגבלות) אין צורך להקים כלובי בטיחות. עם זאת, אם בשלבים מסוימים הרובוט פועל במהירות גבוהה יותר או נושא פריטים כבדים יותר, כדאי לתכנן אזור חיץ או וילונות אור.
תחזוקה ושירות
Cobots, אף שתוכננו לעבוד בבטחה לצד אנשים, עדיין דורשים בדיקות ובחינה תקופתית של חיישני הכוח. מומלץ לבצע בדיקות ציוד סדירות בהתאם להנחיות היצרן כדי לשמור על רמת בטיחות גבוהה באופן עקבי.
תנאי סביבה
טמפרטורה ולחות
יש לוודא שה-cobot מותאם לתנאים באולם (למשל בחדר קירור, בלחות גבוהה או בסביבת מקורות חום).
מגע עם חומרים כימיים
בתעשיית התרופות או הכימיה נדרשים לעיתים ציפויים נגד קורוזיה ותעודות חומר.
ניקיון וסטריליות
באזורים סטריליים (למשל cleanroom) יש לבחור דגמים העומדים בתקנים ייעודיים ומצוידים בכיסויים המגבילים פליטת חלקיקים.
רובוטים שיתופיים (Cobots)
השוואה לסוגי רובוטים אחרים
רובוטים שיתופיים (cobots) הם פתרונות שתוכננו לעבוד עם אנשים ומתאפיינים בפונקציות בטיחות מתקדמות ובתפעול אינטואיטיבי. בזכות גמישותם ניתן להשתמש בהם בענפים רבים, מהרכבה ועד אריזה. כדי לסייע בבחירת הפתרון הטוב ביותר, הכנו להלן השוואות של cobots מול שישה סוגי רובוטים אחרים - בחלקים הבאים תמצא השוואות והמלצות מפורטות.
Cobots לעומת קרטזיים (XYZ)
רעיון של שיתוף פעולה עם אדם לעומת תנועה ליניארית בצירים
קובוטים תוכננו לשתף פעולה בבטחה עם מפעיל באותו אזור עבודה, ללא צורך בגידור (או תוך צמצומו למינימום). יש להם חיישני התנגשות והם פועלים בדרך כלל במהירויות ובכושר נשיאה נמוכים יותר כדי לא להוות סכנה. רובוטים קרטזיים (XYZ) נעים בשלושה צירים לינאריים, לרוב באזור בטיחות מופרד, ולכן בגישה הקלאסית אינם מיועדים לנוכחות אדם ליד הרכיבים הנעים.
יישומים
רובוטים קרטזיים מתאימים לתהליכים הדורשים תנועות סדירות וליניאריות - למשל הדפסת 3D, כרסום חומרים קלים, pick & place על שטח גדול. קובוטים מצטיינים במשימות שבהן המפעיל והרובוט משלימים זה את זה, למשל הרובוט מהדק בורג במדויק והעובד מתאים ידנית את החלק.
מתי לבחור?
אם העדיפות היא שיתוף פעולה אדם-רובוט, בטיחות והחלפה מהירה של תצורת העמדה, cobots הם בחירה מצוינת. כאשר נדרש כיסוי של אזור תנועה גדול לאורך הצירים X, Y, Z ואין צורך באינטראקציה ישירה עם אדם, רובוט קרטזי עשוי להיות פתרון פשוט וחסכוני יותר.
קובוטים לעומת SCARA
בטיחות ודינמיקה
קובוטים מתוכננים להגביל כוח ומהירות כדי שבמקרה של מגע עם אדם לא יגרמו לפציעה. רובוטי SCARA מתמחים בפעולות pick & place או הרכבה מהירות במיוחד במישור האופקי, אך כברירת מחדל אינם כוללים פונקציות לשיתוף פעולה בטוח עם אדם (בדרך כלל נדרשים גידור או וילונות בטיחות).
יישומים ויתרונות
רובוטי SCARA מושכים ביישומים של הרכבת אלקטרוניקה קטנה, הברגת ברגים או העברה מהירה של רכיבים קלים בין תחנות ייצור. קובוטים, לעומת זאת, מתאימים למקומות שבהם העובד והרובוט צריכים לחלוק מרחב ולעזור זה לזה (למשל הרובוט מחזיק רכיב, והעובד מבצע בקרת איכות או גימור ידני).
מתי לבחור?
אם זמן מחזור קצר ומהירויות גבוהות בתנועות "2D plus ציר Z" חשובים, רובוט SCARA יהיה יעיל יותר. כאשר שיתוף פעולה בין אדם לרובוט הוא גורם מרכזי (למשל בייצור סדרות קטנות עם החלפה תכופה של מוצרים), לקובוטים יהיה יתרון בגמישות ובבטיחות.
קובוטים לעומת רובוטים מפרקיים (זרועיים)
שיתופיות לעומת כוח וחופש תנועה
רובוטים מפרקיים (זרועיים) הם "הקלאסיקה" התעשייתית, ולעיתים קרובות יש להם כושר נשיאה גבוה וטווח תנועה רחב (4-6 צירים). הם עובדים באזור מופרד, בדרך כלל ללא נוכחות אדם בסביבה הקרובה. קובוטים, לעומת זאת, מתוכננים למגע בטוח עם המפעיל - יש להם מהירות וכושר נשיאה נמוכים יותר, אך חיישני התנגשות ויכולת לבלום בשבריר שנייה.
יישומים
רובוטים מפרקיים שולטים בתהליכים הדורשים עבודה עם חלקים כבדים, ריתוך במישורים רבים, צביעה או תפעול מכונות CNC. Cobots מתאימים במיוחד לשיתוף פעולה עם אדם באותה תחנה, למשל בשלבים הסופיים של הרכבה, בדיקות איכות או אריזת מוצרים קלים.
מתי לבחור?
אם העדיפות היא תפוקה גבוהה, עיבוד פריטים גדולים יותר ואוטומציה מלאה, רובוט מפרקי יהיה קשה להחלפה. ביישומים שבהם יש שינויים תכופים במגוון המוצרים וצורך באינטראקציה ישירה בין אדם למכונה, קובוטים מנצחים בבירור בזכות פונקציות הבטיחות וקלות התכנות מחדש.
קובוטים לעומת גליליים
רעיון שיתוף הפעולה והבטיחות לעומת קינמטיקה צירית פשוטה
רובוטים גליליים נעים סביב ציר אנכי (סיבוב) ולאורך אותו ציר (תנועה מעלה-מטה), לעיתים עם טווח נוסף. קובוטים מתמקדים בשיתוף פעולה בטוח עם בני אדם: מהירויות נמוכות, חיישני התנגשות והגבלת כוח/מומנט כדי שלא יהוו סכנה במקרה של מגע.
יישומים
רובוטים גליליים מתאימים במיוחד ליישומים שבהם מספיקה תנועה סיבובית ואנכית, למשל לסיבוב חלקים סביב ציר אחד או להעברה בין שתי תחנות המסודרות רדיאלית. קובוטים יכולים לעבוד יחד עם מפעיל באותה עמדה - למשל למסור רכיבים, להבריג ברגים או להחזיק רכיב שמורכב על ידי אדם.
מתי לבחור?
אם העמדה אינה דורשת אינטראקציה אנושית ומספיקות תנועות פשוטות (סיבוב + ציר Z), רובוט גלילי עשוי להיות זול וקל יותר לתחזוקה. אם שיתוף פעולה עם אדם ובטיחות הם מרכזיים והתנועה דורשת חופש גדול יותר מסיבוב + Z, קובוט יהיה פתרון רב-גוני יותר.
Cobots לעומת Delta
שיתוף פעולה ישיר לעומת Pick & Place מהיר במיוחד
רובוטי Delta מתמחים במחזורי העברה מהירים במיוחד של מוצרים קטנים, במיוחד בענפי המזון והאלקטרוניקה, אך בדרך כלל עובדים באזור מופרד ובמהירויות גבוהות. קובוטים, שתוכננו לשתף פעולה עם בני אדם, נעים לאט יותר, בעלי כושר נשיאה נמוך יותר (אם כי הדבר תלוי בדגם), והעדיפות היא בטיחות במהלך מגע עם המפעיל.
יישומים
Delta מצוינים לקווי ייצור המוניים שבהם אין צורך בנוכחות קבועה של אדם בסביבה הקרובה. קובוטים מתאימים לאזורים שבהם אדם ורובוט צריכים לסייע זה לזה (הרכבה היברידית, שבה חלק מהשלבים מבוצעים על ידי המכונה וחלק על ידי המפעיל).
מתי לבחור?
אם אתם זקוקים למהירויות קיצוניות ב-pick & place (מאות מחזורים בדקה), בחרו ברובוט Delta. לעומת זאת, אם חשובים לכם גמישות ובטיחות בעבודה עם בני אדם וכן האפשרות להעביר את הרובוט בקלות בין משימות שונות, קובוטים יספקו הטמעה רב-תכליתית וידידותית יותר.
קובוטים לעומת Gantry (שעריים)
קונספט של שיתוף פעולה מול טווח וכושר נשיאה גדולים
מערכות Gantry (מסילתיות) הן לעיתים קרובות מבנים מסיביים עם ציר X ו-Y (ולפעמים Z), שיכולים לשרת שטח עבודה גדול מאוד - למשל אולם מחסן שלם או קו ייצור. cobot-ים מתמקדים בבטיחות ובשיתוף פעולה ישיר עם המפעיל, בדרך כלל בשטח קטן יותר. הם אינם מגיעים לטווחי הגעה או לכושר נשיאה כמו Gantry.
יישומים
Gantry הוא פתרון להעברת מטענים גדולי ממדים או כבדים בין כמה תחנות או מדפים. קובוטים מופיעים בדרך כלל בפעולות מדויקות, הרכבות קלות, בדיקות או אריזה - במקומות שבהם אדם זקוק לעיתים קרובות לעזרה אוטומטית אך יכול בכל רגע להתערב ולעבוד יחד עם הרובוט.
מתי לבחור?
בחרו Gantry אם אתם זקוקים לטיפול במרחקים אופקיים גדולים ו/או לכושר נשיאה משמעותי (למשל כמה מאות קילוגרמים). אם העדיפות היא שיתוף פעולה בין אדם לרובוט ועבודה בשטח מוגבל אך עם שונות גבוהה של משימות, cobot ינצל במלואו את אופיו כפתרון בטוח וגמיש.
רובוטים שיתופיים (cobots) מתמקדים בבטיחות ובאינטראקציה קלה עם המפעיל, ולכן הם אידיאליים בתהליכים שבהם אדם נדרש לחלק מהפעולות. הם אינם מגיעים למהירויות הגבוהות של Delta, לטווח של Gantry או לקינמטיקה הפשוטה של רובוטים גליליים. עם זאת, במצבים שבהם חשובים החלפה מהירה של תצורה, גמישות ומוכנות למשימות הרכבה משתנות, cobots מצטיינים במיוחד.
שאלות נפוצות
שאלות נפוצות
רובוטים שיתופיים (קובוטים)
cobot תוכננו לדו-קיום מלא עם בני אדם. הם מצוידים בחיישנים המזהים התנגשויות ומגבילים מהירות/כוח כאשר מזוהה התנגדות. בנוסף הם עומדים בתקני ISO (לרבות ISO 10218, ISO/TS 15066), ולכן פגיעה אפשרית עדינה יותר והסיכון לפציעה נמוך משמעותית מאשר ברובוטים קלאסיים.
לא בהכרח. בהתאם לגישת הערכת הסיכונים, אם הרובוט עובד במצב שיתופי (עם מהירות ומומנט מוגבלים), בדרך כלל מספיק לסמן את האזור או להשתמש בווילונות אור בסיסיים. גידור מלא נדרש כאשר בפעולות מסוימות הרובוט מגיע למהירויות גבוהות יותר או מעביר חפצים מסוכנים.
כן, זהו אחד היתרונות הגדולים ביותר. דגמים רבים מאפשרים "ללמד" את הזרוע באמצעות הובלה פיזית לאורך המסלול המבוקש (מה שנקרא hand guiding). לכן שינוי יישום והתאמה לקו חדש נמשכים זמן קצר משמעותית בהשוואה לרובוטים תעשייתיים מסורתיים.
רוב הדגמים המודרניים מספקים חזרתיות של כ-±0,05-0,1 mm, המספיקה למשימות רבות של הרכבה, אריזה או בקרת איכות. יישומים מדויקים יותר (למשל microassembly) עשויים לדרוש התאמת תפסנים או חיישנים מיוחדים.
אף שעיקר שוק הקובוטים מתמקד בכושר נשיאה של 5-15 kg, קיימים גם דגמים המסוגלים לשאת 20-35 kg ואף יותר. הבחירה תלויה בצורכי היישום, אך ככל שכושר הנשיאה עולה, כך גדלים גם המסה והמידות של הזרוע עצמה, ועבודה במצב שיתופי עשויה לדרוש בחינה של אמצעי בטיחות נוספים.
כן. קובוטים תומכים בדרך כלל בפרוטוקולי התקשורת המרכזיים (EtherCAT, Profinet, OPC UA) וניתן לצייד אותם במצלמות (2D/3D) לזיהוי מיקום חלקים או לאימות איכות. בנוסף, יצרנים רבים מציעים פלטפורמות IoT המאפשרות ניטור מרחוק וניתוח נתונים בענן.
בדרך כלל עד 1 m/s (לעיתים מהר יותר), אך במצב שיתוף פעולה המהירויות מוגבלות לעיתים לרמה של כ-0,25-0,5 m/s, בהתאם להערכת הסיכון ולהגדרות הבטיחות. אם היישום דורש מחזורים מהירים מאוד, עדיף לשקול רובוטי SCARA, Delta או מפרקיים באזור מגודר.
הודות לחיישני כוח מובנים, cobot מזהה התנגשות ועוצר (או מפחית משמעותית את המהירות). כך מתבטל הסיכון לפציעות חמורות. בדרך כלל המפעיל יכול לאחר מכן לחדש את התהליך לאחר נוהל קצר המאשר בטיחות.
תיאורטית כן, בתנאי שניתנים שירות מתאים והפסקות תחזוקה בהתאם להמלצות היצרן. השבתות תכופות עשויות לנבוע יותר מהצורך בהחלפת setup או באספקת חומרי גלם חדשים לקו מאשר ממגבלות הרובוט עצמו.
חברות רבות מציעות קורסים קצרים או הדרכות online המספיקים לתכנות עצמאי של משימות בסיסיות. ביישומים מתקדמים יותר כדאי להשתמש בהדרכה מלאה של היצרן או בשירותי אינטגרטור כדי ללמוד כיצד לנצל בצורה מרבית את פוטנציאל שיתוף הפעולה בין הרובוט לאדם.
יש לכם שאלות נוספות?
צור איתנו קשר או בקר בסעיף FAQ כדי לקבל תשובות מפורטות לכל השאלות הנוגעות לרובוטים שיתופיים..
- ניסיון במגוון ענפים מאלקטרוניקה ועד רכב, מזון ותרופות - הפורטפוליו שלנו כולל הטמעות רבות שבהן cobots עובדים לצד אנשים ותומכים בעבודות הרכבה, אריזה ובקרה. הודות לכך אנו יודעים להתאים את דגם הרובוט הנכון למאפייני התהליך שלכם.
- ייעוץ אישי וניתוח צרכים לפני שנמליץ על פתרונות מסוימים, אנו מבצעים ביקורת מעמיקה של התהליכים והדרישות. רק לאחר הבנת היעד העסקי ומאפייני קו הייצור נוכל לבחור את הקובוט והציוד ההיקפי המתאימים ביותר (למשל תפסנים, מצלמות).
- אינטגרציה והדרכות מקיפות אנו מספקים תמיכה מלאה ביישום - מבחירה והתקנה של cobot, דרך הגדרת פרוטוקולי תקשורת ועד הדרכת הצוות ובדיקות ייצור. כך אנו ממזערים את הסיכון להשבתות ומאיצים את השגת החזר ההשקעה.
- הטכנולוגיות החדשות ביותר של תעשייה 4.0 ניתן לשלב בקלות את הפתרונות שלנו עם מערכות IoT, אנליטיקת Big Data או ניטור מרחוק. אנו שמים דגש על חדשנות כדי שתוכלו לשפר תהליכים באופן מתמיד ולהדביק את קצב השוק המשתנה במהירות.
- צורות מימון שונות אנו מבינים שהשקעה ב-cobot עשויה להיות אתגר עבור חברות קטנות יותר, ולכן אנו מציעים דרכי מימון גמישות - ליסינג, שכירות ארוכת טווח ואפילו Robot-as-a-Service, שבמסגרתו משלמים רק על השימוש בפועל במכשיר.
אם אתם רוצים לראות כיצד NexaRob מסייעת בפרויקטים ממשיים, עיינו ב-Case Studies. ראו כיצד רובוטים שיתופיים האיצו את הייצור ושיפרו את האיכות בחברות בעלות פרופילים מגוונים.
הפכו את החברה שלכם לאוטומטית עם NexaRob - צרו איתנו קשר!
פריסה גלובלית
פועלים גלובלית, תומכים מקומית
ב-NexaRob אנו משלבים מיומנויות רחבות ברובוטיקה ובאוטומציה עם ניסיון בינלאומי. נוכחות בשווקים רבים מאפשרת לנו להתאים פתרונות ביעילות לדרישות משפטיות, תרבותיות ועסקיות שונות.
- צוותי מומחים אזוריים הודות לרשת רחבה של משרדים ושותפים, אנו מציעים תמיכה טכנית ושירותית ביותר מ-100 מדינות. משמעות הדבר היא שהמהנדסים והיועצים שלנו יכולים להגיב במהירות ולהבטיח רציפות בייצור שלך.
- היכרות עם תקנים מקומיים לכל שוק יש תקני בטיחות בעבודה, הנחיות הסמכה והעדפות לקוחות משלו. אנו מכירים את מאפייני הענפים המקומיים ויודעים לתכנן את ההטמעה כך שתעמוד בכל הדרישות.
- העברת חדשנות אנו משתפים פעולה עם לקוחות ממגזרים ואזורים שונים, דבר המאפשר לנו להעביר באופן רוחבי שיטות עבודה מומלצות ופתרונות חדשניים בין אזורים שונים בעולם. כתוצאה מכך, הפרויקט שלך נהנה מהניסיון הגלובלי של NexaRob.
בין אם אתם מנהלים מפעל ייצור קטן באירופה ובין אם מפעל באסיה, NexaRob תספק לכם תקני הטמעה גבוהים של רובוטים שיתופיים, המותאמים למציאות המקומית ולעדיפויות הארגון שלכם.
NexaRob
רוצים להפוך לשותפים שלנו?
ב-NexaRob אנו מאמינים שפיתוח תחום הרובוטיקה והאוטומציה דורש שיתוף פעולה בין גורמים שונים - מיצרני רכיבים, דרך ספקי תוכנה ועד אינטגרטורים וחברות ייעוץ. אם ברשותכם טכנולוגיה או שירות שיכולים להשלים את הפתרונות שלנו בתחום הרובוטים השיתופיים, אנו מזמינים אתכם ליצור שותפות!
מדוע כדאי לעבוד עם NexaRob?
יצירת פתרונות חדשים
יחד עם שותפים אנו מפתחים תפסנים, כלים, ממשקי ראייה ומערכות AI ייעודיים, המרחיבים את הפונקציונליות של cobots ופותחים דרך ליישומים חדשניים.
הדרכות ותמיכה טכנית
אנו מציעים וובינרים תקופתיים, חומרי לימוד ומפגשים הנדסיים לשותפים שלנו. כך תוכלו לפתח יכולות בתחום הרובוטיקה השיתופית ולהטמיע רעיונות חדשים מהר יותר.
פיתוח עסקי משותף
הרשת הגלובלית שלנו מאפשרת לקדם פתרונות של שותפים בקרב לקוחות מענפים ואזורים שונים בעולם. יחד אנו משתתפים בירידים, כנסים ואירועים, וכך זוכים לחשיפה ומגיעים ביעילות רבה יותר ללקוחות פוטנציאליים.
למי מתאים שיתוף פעולה עם NexaRob?
- חברות היוצרות אביזרים לקובוטים (תפסנים מיוחדים, מערכות ראייה, תוכנת AI)
- יצרני פתרונות בתחום IoT ואנליטיקת ייצור
- אינטגרטורים של קווים תעשייתיים מורכבים הזקוקים לתמיכה בתחום הרובוטיקה השיתופית
- חדשנים וחברות הזנק המחפשים שותף מנוסה לפיתוח אבות-טיפוס ולהבאת מוצרים לשוק
הצטרפו לקהילה הגלובלית של NexaRob!
כתוב לנו ונבחן יחד כיצד נוכל להעשיר זה את היצע זה וליצור פתרונות שלא רק יהיו חדשניים, אלא גם ישפרו בפועל את נוחות ויעילות העבודה במפעלי ייצור ברחבי העולם.
עובדות מעניינות מעולם
Cruzr Y1: רובוט הומנואיד תעשייתי חדש מבית UBTECH עם סוכן אוטונומי
UBTECH הציגה מודל חדש של רובוט הומנואידי תעשייתי בשם Cruzr Y1, שנועד לשמש ב-
כיצד הרובוטים משנים את התעשייה והשירותים בשנת 2022? חמישה מגמות מרכזיות
בשנת 2022, מספר הרובוטים התעשייתיים הפועלים בעולם עלה על 3 מיליון יחידות, וקצב הצמיחה הוא
בריטניה מאבדת את מעמדה באוטומציה הגלובלית - מכירות הרובוטים ירדו ב-3% בשנת 2018
בשנת 2018, מספר התקנות הרובוטים התעשייתיים בבריטניה ירד ב-3 אחוזים - זו הפעם הראשונה
רובוטים הומנואידים: בין חזון למציאות - דו"ח חדש של IFR.
הפדרציה הבינלאומית לרובוטיקה (IFR) פרסמה מסמך חדש המנתח את הסיכויים האמיתיים להתפתחות רובוטים הומנואידיים.
הרובוטים תומכים במימוש יעדי הפיתוח בר-קיימא של האו"ם.
רובוטים לא רק משנים את אופן הייצור, אלא גם תורמים להשגת יעדי פיתוח בר-קיימא