Največja prilagodljivost gibanja

Členkasti roboti

Zglobni roboti, znani tudi kot robotske roke, imajo več vrtljivih osi (najpogosteje 4-6). To jim zagotavlja izjemno širok obseg gibanja in omogoča izvajanje naprednih operacij v različnih ravninah ter pod skoraj poljubnim kotom. Zato se zglobni roboti uporabljajo v številnih industrijskih panogah - od varjenja in barvanja do natančne montaže elektronskih komponent.

Zakaj razmisliti o členkastih robotih? Zaradi velike kinematične prilagodljivosti lahko členkasti roboti obdelujejo kompleksne oblike in zahtevne procese, ki preprostejšim konstrukcijam niso dostopni. Njihova vsestranskost, visoka natančnost in sposobnost dela v zahtevnih pogojih zagotavljajo učinkovitost in zanesljivost v različnih proizvodnih okoljih.

Členkasti roboti (artikulirani roboti)

Konstrukcija in načelo delovanja

Zgibne robote odlikuje kompleksna kinematika, ki omogoča gibanje po več rotacijskih oseh. Takšna zasnova jim zagotavlja izjemno prilagodljivost in sposobnost natančnega izvajanja različnih nalog - od preprostega pick & place do zahtevnih varilnih ali montažnih operacij.

Mehanska konstrukcija

Pogon in krmiljenje

Način gibanja

V čem je prilagodljivost zglobne kinematike?

Ključne prednosti

Ključne prednosti členkastih robotov

Zglobni roboti so v industriji cenjeni zaradi vsestranskosti in odlične sposobnosti prilagajanja različnim nalogam. Spodaj so njihove najpomembnejše prednosti:

Uporabe v industriji

Členkasti roboti

Zglobni roboti se zaradi svoje vsestranskosti že leta uporabljajo v širokem naboru panog in procesov. Zaradi sposobnosti dela pod različnimi koti in v več ravninah so nepogrešljivi na naslednjih področjih:

Varjenje in uporovno varjenje

Obločno varjenje, MIG/MAG, TIG: Zgibni roboti natančno vodijo gorilnik po načrtovani poti, zmanjšujejo napake in dosegajo visoko ponovljivost zvarov.
Točkovno varjenje v avtomobilski industriji: Odlično se obnesejo pri spajanju karoserijskih elementov ter zagotavljajo hitro in natančno izvedbo spojev.

Barvanje in nanašanje premazov

Lakirne aplikacije: Večosni gibi omogočajo enakomeren nanos barve ali laka tudi na težko dostopna mesta.
Uporaba v pohištveni ali avtomobilski industriji: Z natančnim nadzorom gibanja robotska roka zagotavlja optimalno porabo materialov in enotno kakovost končne obdelave.

Montaža in mehanska obdelava

Sestavljanje sklopov s kompleksno geometrijo: Prilagodljivi gibi sklepov olajšujejo prilagajanje nestandardnim oblikam in različnim montažnim položajem.
Brušenje, poliranje, odstranjevanje robov: Robot lahko ta opravila izvaja ponavljajoče in z enakomerno silo pritiska, kar izboljšuje kakovost površine in podaljšuje življenjsko dobo orodij.

Pakiranje in paletiranje

Prenašanje težjih elementov: Členkasti roboti z večjo nosilnostjo so primerni za ravnanje z bremeni od nekaj deset do nekaj sto kilogramov, na primer vrečami s surovinami ali transportnimi zaboji.
Različne oblike izdelkov: Z vrtljivimi sklepi lahko robot optimalno prilagodi prijemalo predmetom nepravilnega profila.

Nadzor kakovosti in pregled

Sodelovanje z vizijskimi sistemi: Členkasti robot natančno premika kamere ali senzorje ter omogoča pregled delov iz različnih kotov v 3D.
Preizkušanje komponent: Robotska roka lahko podaja elemente testnim postajam, ki zaznavajo napake ali dimenzijska odstopanja.

Streženje strojem

Nalaganje in razlaganje CNC: Členkasti roboti se brez težav prilagodijo notranjosti obdelovalnih strojev ter prevzemajo in predajajo materiale ali končne polizdelke.
Stroji za brizganje in stiskalnice: Odlično se obnesejo pri prestrezanju oblikovanih elementov, kar pospešuje proizvodni cikel in operaterja varuje pred stikom z nevarno opremo.

Členkasti roboti

Panoge, v katerih se členkasti roboti najpogosteje uporabljajo

Zgibni roboti delujejo v raznolikih pogojih, od majhnih obrtnih obratov do naprednih proizvodnih linij v mednarodnih korporacijah. Tukaj je nekaj ključnih sektorjev:

Varjenje in točkovno varjenje karoserijskih elementov, montaža mehanskih komponent, barvanje in poliranje površin.

Obdelava, brušenje, varjenje in prenašanje težkih elementov.
Roboti z večjo nosilnostjo lahko prenašajo masivne dele brez izgube natančnosti.

Spajkanje, montaža tiskanih vezij (PCB), manipulacija občutljivih komponent, dovzetnih za poškodbe.

Pakiranje izdelkov v skupinsko embalažo, paletizacija vreč s surovinami, doziranje tekočih in sipkih snovi.

Nameščanje nalepk, pakiranje majhnih steklenic in kozarčkov ter avtomatizirane linije za pakiranje zdravil.

Prenašanje opeke, betonskih plošč ali drugih velikih materialov.
Možnost uporabe ustreznih zaščitnih ohišij proti prahu in vlagi.

Odstranjevanje oblikovanih elementov iz brizgalnih strojev, obrezovanje srhov ter zlaganje v transportne zabojnike.

Samodejno komisioniranje naročil, razvrščanje paketov in zlaganje tovora na palete.

Ne glede na to, ali vodite montažno linijo, varilno postajo ali pretovorno skladišče, členkasti roboti lahko znatno povečajo učinkovitost in natančnost vaših procesov. Zaradi širokega razpona nosilnosti in številnih prostostnih stopenj se dobro obnesejo tako pri občutljivih opravilih kot pri ravnanju s težkimi elementi ali intenzivnih obdelovalnih operacijah.

Členkasti roboti

Tehnične zahteve in integracija

Da bi zgibni roboti dosegli največjo zmogljivost, je treba ustrezno prilagoditi njihove delovne parametre in jih pravilno integrirati z obstoječo proizvodno linijo. Spodaj predstavljamo najpomembnejše vidike, na katere je vredno biti pozoren:

Delovni parametri

Nosilnost in doseg Izbira modela robota mora biti odvisna od teže in dimenzij obravnavanih elementov ter razdalje, na katero jih je treba prenašati. Na voljo so členkasti roboti z nosilnostjo od nekaj do več sto kilogramov.

Natančnost in ponovljivost V panogah, ki zahtevajo visoko natančnost (npr. elektronika, farmacija), je vredno upoštevati parameter ponovljivosti gibanja, izražen v milimetrih ali mikrometrih.

Hitrost in dinamika Preveliki pospeški lahko povzročijo vibracije in izgubo natančnosti, zato je treba robota izbrati glede na optimalno ravnotežje med hitrostjo in stabilnostjo delovanja.

Integracija s krmilnimi sistemi

Krmilniki PLC in plošče HMI Členkasti roboti običajno podpirajo standardne industrijske protokole (npr. EtherCAT, Profinet), kar olajša komunikacijo s sistemi PLC in prikaz parametrov na panelih HMI.

Programska oprema CAD/CAM in vizijski sistemi Pri varilnih ali montažnih procesih je lahko potreben uvoz poti gibanja iz programov CAD/CAM. Pri nadzoru kakovosti ali natančnem pozicioniranju je smiselno razmisliti o integraciji s sistemi strojnega vida.

IoT in oddaljeno spremljanje S sodelovanjem s platformami IoT je mogoče sproti analizirati podatke o delovanju robota in na daljavo diagnosticirati morebitne okvare. Podrobnosti o povezljivosti najdete v razdelku Podporne storitve/Integracija z IoT.

Varnost in standardi

Ograje in svetlobne zavese Zglobni roboti lahko dosegajo visoke hitrosti in prenašajo težka bremena, zato so praviloma potrebne fizične varnostne pregrade.

Standardi ISO 10218 in ocena tveganja Namestitev industrijskega robota zahteva upoštevanje varnostnih standardov (med drugim ISO 10218). Pred zagonom se izvede analiza tveganja za preprečevanje trkov ali nevarnosti za osebje.

Zgibni roboti (articulated)

Primerjava z drugimi vrstami robotov

Členkasti roboti (articulated) izstopajo po napredni večosni kinematiki, ki običajno vključuje od 4 do 6 osi, kar jim omogoča izvajanje zapletenih trajektorij in natančno manipuliranje predmetov. Zaradi velike svobode gibanja so odlična izbira za aplikacije, ki zahtevajo prilagodljivost, kot so varjenje, montaža ali oskrbovanje strojev. Da bi ugotovili, ali členkasti roboti najbolje ustrezajo potrebam vašega procesa, jih je vredno primerjati z drugimi vrstami industrijskih robotov, kot so kartezični, SCARA, Delta, cilindrični, sodelovalni coboti ali Gantry.

Zgibni roboti proti kartezičnim (XYZ)

Kinematika in območje gibanja Zgibni roboti se lahko gibljejo v številnih ravninah, zato so odlični pri delu okoli elementov zapletenih oblik. Kartezični (XYZ) se gibljejo po treh linearnih oseh (redkeje štirih), kar zagotavlja preproste, »pravokotne« gibe. Takšna konstrukcija poenostavi programiranje poti in zagotavlja visoko stabilnost pri nalogah pick & place na velikem delovnem območju.
Uporaba in učinkovitost Kartezični roboti so odlični za 3D-tiskanje, rezkanje lahkih materialov ali linearno paletiranje, kjer je potrebna visoka natančnost pozicioniranja po oseh X, Y in Z. Členkasti roboti so primernejši za varjenje, barvanje in opravila, kjer imajo deli nestandardne oblike ali je treba doseči težko dostopna mesta.
Kdaj izbrati? Če dajete prednost veliki prilagodljivosti in delu pod različnimi koti - izberite členkastega. Če pa potrebujete dolge, ravne gibe (npr. na velikem proizvodnem območju) in preprosto kinematiko, je lahko kartezijski robot stroškovno ugodnejši.

Členkasti roboti proti SCARA

Gibanje v prostoru vs. gibanje v ravnini Roboti SCARA imajo običajno 3-4 osi in so odlični pri hitrih montažnih operacijah v vodoravni ravnini. V nasprotju z njimi imajo členkasti roboti popolno svobodo v več oseh, zato lahko izvajajo zapletene gibe 3D (npr. obločno varjenje, barvanje pod različnimi koti).
Uporaba in dinamika SCARA dosegajo rekordno kratke čase cikla pri pick & place, zlasti pri majhnih elementih. Zgibni roboti so bolj vsestranski - lahko delajo z večjimi bremeni in opravljajo naloge, ki zahtevajo kompleksne gibe. Hkrati pri »ravninskih« gibih običajno ne dosegajo tako velike hitrosti kot SCARA.
Kdaj izbrati? Členkasti robot je boljša izbira, kadar potrebujete največjo prilagodljivost in možnost obdelave več ravnin. SCARA se dobro obnese na hitrih montažnih linijah s strogo ponovljivo geometrijo gibanja (npr. privijanje vijakov v eni ravnini).

Členkasti roboti vs. cilindrični

Konstrukcija in način gibanja Cilindrični roboti združujejo linearno gibanje po navpični osi (Z) z vrtenjem okoli te osi in pogosto z dodatnim iztegom (polmerom). Takšna kinematika je konstrukcijsko preprostejša kot pri členkastih robotih, vendar omogoča omejen obseg gibanja - predvsem vrtenje in premik vzdolž ene osi. Členkasti roboti pa ponujajo do 6 rotacijskih osi, zato imajo bistveno večjo svobodo gibanja in možnost prilagajanja nestandardnim oblikam delov.
Uporabe Cilindrične konstrukcije se dobro obnesejo pri nalogah, ki zahtevajo »osno« delo - na primer transport delov med krožno razporejenimi postajami, doziranje tekočin ali jemanje elementov iz vrtljivega skladišča. Členkasti roboti so bolj univerzalni in lahko izvajajo veliko različnih operacij, tako montažnih kot obdelovalnih (varjenje, poliranje, pakiranje).
Kdaj izbrati? Če sta ključni preprostost konstrukcije in izključno rotacijsko-linearno gibanje, zadostuje cilindrični robot, ki bo cenejši in preprostejši za vzdrževanje. Če pa aplikacija zahteva večravninsko obdelavo in dostop do težko dosegljivih mest, je členkasti robot brez konkurence.

Zglobni roboti vs. Delta

Značilnosti kinematike Roboti Delta so sestavljeni iz več rok, pritrjenih na skupno platformo, ki je običajno nameščena nad delovnim območjem. Omogočajo bliskovito pick & place lahkih predmetov z veliko hitrostjo, vendar v omejenem delovnem prostoru. Zglobni roboti ponujajo večji prostorski doseg in lahko delajo s težjimi elementi v več ravninah.
Uporabe in glavne razlike Delta prevladujejo v živilski, farmacevtski in elektronski industriji, kjer sta potrebni izjemno kratka pot gibanja in visoka učinkovitost (npr. razvrščanje majhnih izdelkov). Zglobni roboti se odlično obnesejo pri zahtevnejših nalogah (varjenje, obdelava, barvanje) in pri nosilnostih, nedosegljivih večini robotov Delta.
Kdaj izbrati? Če je vaša prednostna naloga hitro pakiranje ali razvrščanje lahkih elementov, izberite robota Delta. Če pa potrebujete prilagodljivost pri tridimenzionalnih operacijah in delu z večjimi obremenitvami, je členkasti robot nenadomestljiv.

Zgibni roboti v primerjavi z gantry (portalnimi) roboti

Doseg in konstrukcija Sistemi Gantry (portalni) so roboti, zasnovani na več linearnih oseh (npr. v razporeditvi X, Y, Z), pri katerih se celotna "roka" premika po vodilih, nameščenih nad delovnim območjem. Takšna konstrukcija omogoča upravljanje zelo velikega območja (npr. celotne hale) ter premikanje težkih bremen po navpični osi. Členkasti robot ima omejen doseg okoli lastnega podnožja - sicer ponuja večjo svobodo gibanja okoli obdelovanca, vendar ne more pokriti tako velikega prostora kot Gantry.
Uporaba in področje prednosti Gantry se odlično obnesejo v visokoregalnih skladiščih, pri ravnanju s težkimi elementi ali v kovinski industriji, kjer je potrebno prenašanje velikih in masivnih delov. Zgibni robot je boljši pri nalogah, ki zahtevajo zahtevnejše trajektorije (npr. varjenje, barvanje, obdelavo v več ravninah), pa tudi takrat, ko je predmet razmeroma majhen in znotraj dosega njegovih rok.
Kdaj izbrati? Sistem Gantry je najboljša izbira, kadar prevažate velika bremena ali želite z enim robotom oskrbovati več razpršenih delovnih mest na velikem območju. Če pa je cilj vsestranska manipulacija dela po številnih oseh in kotih (npr. montaža, varjenje), bo zgibni robot cenejši za namestitev in bolj prilagodljiv.

Členkasti roboti proti kobotom (sodelovalnim)

Delo v varnostnem območju vs. sodelovanje s človekom Zgibni roboti običajno delujejo v ločenem območju, zavarovanem z ograjami ali svetlobnimi zavesami, saj se lahko hitro premikajo in prenašajo velike obremenitve. Koboti (collaborative robots) so zasnovani tako, da lahko delujejo z ramo ob rami s človekom, pogosto brez dodatnih ograj - njihovi vgrajeni senzorji sile in navora zaznajo stik z operaterjem ter samodejno ustavijo gibanje.
Učinkovitost in obseg aplikacij Koboti so idealni za naloge, ki zahtevajo neposredno interakcijo s človekom, npr. skupno montažo elementov ali procese, pri katerih operater opravi del dela, robot pa ga razbremeni pri najtežjih opravilih. Členkasti roboti se zaradi večje hitrosti in nosilnosti uporabljajo v avtomatiziranih linijah množične proizvodnje, kjer sta pomembni največja učinkovitost in odsotnost potrebe po prisotnosti operaterja v delovnem območju.
Kdaj izbrati? Če je ključna varnost sodelovanja človeka in stroja (npr. v podjetju z majhnim obsegom proizvodnje ali pogostimi spremembami ponudbe), je lahko kobot odlična rešitev. Če pa sta prednostna naloga visoka učinkovitost in obvladovanje težjih nalog (varjenje velikih konstrukcij, hitro pakiranje), zglobni robot vsekakor zmaga glede zmogljivosti in hitrosti dela.

Zgibni roboti so ena najpriljubljenejših rešitev v industrijski robotiki in ponujajo izjemno prilagodljivost gibanja pri obdelovalnih, montažnih in manipulacijskih nalogah. V določenih pogojih - na primer ob potrebi po sodelovanju z operaterjem, ravnanju z velikimi bremeni na obsežnem območju ali ultradinamičnem delu v ravnini - pa so lahko učinkovitejše druge vrste robotov (koboti, Gantry, Delta, SCARA itd.).

Priporočamo analizo prednostnih nalog in zahtev posamezne aplikacije, da izberete tehnologijo, ki je najugodnejša z vidika funkcionalnosti, stroškov in preprostosti uvedbe. Če ste v dvomih, stopite v stik z nami - naša ekipa vam bo z veseljem svetovala pri izbiri najboljše rešitve za vaše potrebe.

Najpogostejša vprašanja

Najpogostejša vprašanja o členkastih robotih

Strošek je odvisen od številnih dejavnikov: velikosti in nosilnosti robota, uporabljenih pogonov in prenosov, potrebe po integraciji s sistemi strojnega vida ali posebnih delovnih pogojev. Cena osnovnih modelov se lahko začne pri več deset tisoč zlotih, naprednejši modeli z veliko nosilnostjo in natančnostjo pa lahko stanejo več sto tisoč zlotih.

Proizvajalci običajno priporočajo periodične preglede glede na število obratovalnih ur (npr. vsakih 6-12 mesecev), med katerimi se preverjajo stanje sklepov, ležajev, motorjev in varnostnih sistemov. Pri intenzivnih aplikacijah (npr. varjenje, obdelava) so lahko potrebni pogostejši pregledi.
Več informacij v razdelku Servis in modernizacija.

Da, pod pogojem uporabe ustreznih tesnil, zaščitnih premazov in stopnje zaščite (IP). V nekaterih panogah (npr. živilski, kemični) se uporabljajo tudi posebni materiali, odporni proti koroziji in enostavni za čiščenje.

Običajno da. Členkasti roboti imajo prilagodljivo programsko opremo, proizvajalci pa zagotavljajo pripravljena okolja za ustvarjanje in spreminjanje poti gibanja. Pogosto se uporabljajo paneli »teach pendants« ali offline rešitve (CAD/CAM), kar pospeši uvedbo novih procesov.

Da. Številni zgibni modeli dosegajo ponovljivost na ravni stotink milimetra. Poleg tega servomotorji in napredni krmilni sistemi zagotavljajo gladko gibanje, kar je pomembno pri občutljivih komponentah.

Običajno se uporabljajo ograje, svetlobne zavese, gumbi za zaustavitev v sili ali vizijski sistemi, ki prepoznajo prisotnost človeka v delovnem območju. Pred uvedbo je treba vedno izvesti analizo tveganja in zagotoviti skladnost s standardi ISO 10218.

Pogosto da - zaradi vsestranskosti lahko en robot izvaja več nalog (npr. varjenje, upravljanje strojev in pakiranje), če to dopuščajo parametri nosilnosti in dosega ter ustrezno programirana zaporedja gibanja.

Da. Večina proizvajalcev ponuja širok nabor dodatkov in modulov, ki jih je mogoče namestiti na zapestje robota. Mednje spadajo pnevmatska in električna prijemala, varilna orodja, senzorji strojnega vida in merilni sistemi.

Imate še več vprašanj?

Stopite v stik z nami ali obiščite razdelek FAQ, da dobite podrobne odgovore na vsa vprašanja o členkastih robotih

Zakaj NexaRob?

Uvedba členkastega robota je pomemben korak k avtomatizaciji in optimizaciji procesov. V NexaRob stavimo na celovito podporo in sodobne rešitve, ki v celoti ustrezajo potrebam naših strank.

Podrobnosti o naših uvedbah in dosežkih si oglejte v razdelku Case Studies, nato pa stopite v stik z nami in izvedite, kako vam lahko pomagamo izboljšati procese v vašem obratu.

Avtomatizirajte svoje podjetje z NexaRob - stopite v stik z nami!

Globalni doseg

Delujemo globalno, podpiramo lokalno

NexaRob je prisoten v več kot 100 državah ter zagotavlja napredne tehnologije in servisno podporo povsod, kjer podjetniki potrebujejo zanesljive in sodobne robotske rešitve. Zaradi široke mreže distributerjev in regionalnih partnerjev lahko:

Ne glede na to, ali vaše podjetje posluje lokalno ali globalno, NexaRob prilagodi robotske rešitve potrebam vašega poslovanja ter zagotovi pravočasno podporo in celovito poprodajno oskrbo.

Združene države
Kitajska
Japonska
Nemčija
Indija
Združeno kraljestvo
Francija
Italija
Kanada
Južna Koreja
Brazilija
Avstralija
Španija
Mehika
Indonezija
Nizozemska
Saudova Arabija
Turčija
Švica
Tajvan
Poljska
Švedska
Belgija
Tajska
Irska
Avstrija
Norveška
Izrael
Združeni arabski emirati
Argentina
Južnoafriška republika
Danska
Filipini
Singapur
Malezija
Kolumbija
Bangladeš
Egipt
Čile
Finska
Vietnam
Portugalska
Češka
Romunija
Nova Zelandija
Peru
Grčija
Ukrajina
Slovaška
Madžarska
Slovenija
Hrvaška
Srbija
Bolgarija
Estonija
Latvija
Litva
Islandija
Luksemburg
Malta
Ciper
Maroko
Alžirija
Tunizija
Nigerija
Kenija
Etiopija
Gana
Tanzanija
Uganda
Angola
Senegal
Katar
Kuvajt
Oman
Pakistan
Šrilanka
Nepal
Kazahstan
Uzbekistan
Mongolija
Rusija
Kambodža
Mjanmar
Laos
Fidži
Papua Nova Gvineja
Venezuela
Ekvador
Urugvaj
Paragvaj
Bolivija
Kostarika
Panama
Dominikanska republika
Gvatemala
Kuba
Jordanija
Libanon
Iran

NexaRob

Želite postati naš partner?

V NexaRob gradimo skupnost strokovnjakov in inovatorjev, ki skupaj na trg uvajajo napredne tehnologije avtomatizacije. Če zastopaš tehnološko podjetje, sistemskega integratorja ali imaš lastne rešitve, ki podpirajo Industrijo 4.0 - vabimo k sodelovanju!

Zakaj sodelovati z NexaRob?

Sodelovanje v R&D

Skupaj razvijamo nove module, senzorje in panožne aplikacije ter širimo funkcionalnost naših robotov z naprednimi rešitvami AI, IoT in vidnimi sistemi.

Dostop do globalne mreže

Naši partnerji uporabljajo široko mrežo poslovnih stikov NexaRob in bazo strank, ki zajema številne industrijske panoge po vsem svetu.

Trženjska in tehnična podpora

Ponujamo usposabljanja, promocijska gradiva in inženirsko podporo, da skupaj razvijamo projekte in učinkovito dosegamo nove uporabnike.

Koga iščemo?

Pridružite se globalni mreži NexaRob!

Pridružite se nam in skupaj spreminjajmo podobo industrijske avtomatizacije po vsem svetu. Če želite postati partner NexaRob, se obrnite na nas in skupaj ustvarimo prihodnost robotike!

Zanimivosti iz sveta

Cruzr Y1: novi industrijski humanoid od UBTECH s avtonomnim agentom

UBTECH je predstavil nov model industrijskega humanoida, imenovan Cruzr Y1, ki naj bi se uporabljal v

Velika Britanija izgublja položaj na področju globalne avtomatizacije - prodaja robotov se je leta 2018 zmanjšala za 3 %

Leta 2018 se je število nameščenih industrijskih robotov v Veliki Britaniji zmanjšalo za 3 odstotke - prvič

Humanoidni roboti: med vizijo in resničnostjo - nova poročila IFR.

Mednarodna federacija robotike (IFR) je objavila novo analizo, ki preučuje dejanske perspektive razvoja humanoidnih robotov.

Roboti pomagajo pri uresničevanju ciljev trajnostnega razvoja Združenih narodov.

Roboti ne spreminjajo le načina proizvodnje, ampak tudi prispevajo k uresničevanju ciljev trajnostnega razvoja

SlovenščinaSL