Roboty w dobie Przemysłu 4.0

234

Roboty przemysłowe stały się wiodącymi urządzeniami wielu linii technologicznych. Nic w tym dziwnego bowiem dzięki nim zwiększa się bezpieczeństwo pracy oraz poprawiana jest wydajność produkcji przy wyższym poziomie jakości produktu.

Nie da się ukryć, że decyzja o wdrożeniu robotów z reguły jest podparta czynnikami ekonomicznymi w postaci redukcji kosztów produkcji. Przede wszystkim oczekuje się zmniejszenia ilości personelu, zmniejszenia ilości wadliwych produktów oraz optymalnego zużycia surowców. Istotną rolę roboty odgrywają w wymagających aplikacjach i w miejscach, gdzie warunki środowiskowe są trudne. Roboty to gwarancja powtarzalności produkcji przy zwiększonej elastyczności wytwarzania. Reorganizacja procesów produkcyjnych może się odbywać bez konieczności zmiany sprzętu. Robotyzacja zapewnia również poprawę planowania produkcji i lepszą przewidywalność.

Roboty zazwyczaj znajdują zastosowanie w oddziałach dużych koncernów międzynarodowych, a także w dużych i średnich zakładach przemysłowych. Chodzi przede wszystkim o wspomaganie pakowania, przenoszenia i paletyzacji. Dużym uznaniem cieszą się również roboty spawalnicze i zgrzewające. Warto również mieć na uwadze roboty współpracujące. Oprócz tego w zakładach przemysłowych niejednokrotnie zastosowanie znajdują roboty myjące i zgrzewające.

Funkcjonalność robotów

Nowoczesne roboty są w stanie samodzielnie określić położenie detalu w przestrzeni. Taki sposób wykrywania jest szczególnie przydatny w aplikacjach, gdzie nie jest możliwe idealne ułożenie detali względem siebie i ich pozycjonowanie. Z kolei niektóre roboty spawające bazują na gotowych ściegach zakosowych,przy czym dodatkowo można je dowolnie parametryzować. Jeżeli jest taka potrzeba to mogą być przewidziane własne wzoryale ścieżkę można modyfikować w czasie rzeczywistym. Zapewnia to dynamiczne dostosowanie ścieżki pracy spawania do zmieniających się kształtów spawanego detalu.

Przydatne rozwiązanie stanowi funkcjonalność w zakresie harmonogramowania spawania wielowarstwowego. W takim rozwiązaniu każdy nakładany ścieg może mieć różne parametry.

Automatyczna kontrola napięcia zasilania jest szczególnie istotna przy spawaniu metodą TIG lub cięciu plazmą. Roboty spawalnicze mają funkcję odpowiedzialną za utrzymywanie stałej zadanej odległości elektrody od detali, dzięki czemu eliminowany jest wpływ niedoskonałości i naprężeń termicznych na jakość spawania.

Nowoczesne roboty mają szerokie możliwości w zakresie wymiany danych. Chodzi tutaj zarówno o analogowe jak i cyfrowe standardy przesyłu informacji. Są to więc konfigurowalne wyjścia analogowe: 0-15V, 0- 10V lub od -10 do 10V oraz wejścia i wyjścia dyskretne (binarne). W zakresie standardów cyfrowych zastosowanie znajdują m. in. protokoły Profibus DP (master/slave), Devicenet (master/slave), Modbus TCP/IP. Ważna jest możliwość rozszerzenia możliwości w zakresie komunikacji.

Rodzaje robotów

Biorąc pod uwagę sposób w jaki sposób zbudowana jest jednostka kinematyczna roboty mogą być monolityczne i modułowe. W przypadku jednostek monolitycznych na uwagę zasługuje niezmienna konstrukcja mechanizmu, którą tylko w ograniczonym zakresie można uzupełnić o komponenty np. w postaci narzędzi lub zespołów ruchu czy chwytaka. Wadą takiego rozwiązania jest więc ograniczona elastyczność zwłaszcza w złożonych i ciągle zmieniających się procesach produkcyjnych. Roboty modułowe mają z kolei budowę wykorzystującą gotowe zespoły ruchu dostarczone przez producenta. Ograniczenia stanowią więc tutaj jedynie właściwości mechaniczne i dynamiczne zastosowanych modułów. Jeżeli jest taka potrzeba to moduły mogą być zastąpione innymi.

Z uwzględnieniem struktury kinematycznej roboty mogą być sferyczne, przegubowe  (antropomorficzne),a także SCARA (SelectivelyCompliant Assembly Robot Arm). Nieco odmienną konstrukcję mają z kolei roboty mobilne, które poruszają się po stałym torze. Są to również autonomiczne roboty mobilne.

Wszystkie te rodzaje robotów przekładają się na ich użytkowość. Mowa tu o robotach spawalniczych, lutowniczych czy komórkach robotycznych do spawania. Stąd też robotów używa się zarówno w przemyśle ciężkim jak i lekkim przy współpracy z elementami mało- i wielkogabarytowymi. Odpowiednich robotów używa się również przy produkcji elektroniki.

Ponadto nie brakuje robotów w logistyce – pakujące, paletyzujące, komórki robotyczne(roboticcells) do pakowania lub paletyzowania. Warto wspomnieć o zrobotyzowanych technologiach pakowania oraz paletyzerach i depaletyzerach, a także maszynach pakujących. Specjalne roboty wspomagają transport i załadunek palet. Dużym uznaniem cieszą się roboty odpowiedzialne za owijanie i taśmowanie palet. Odpowiednie roboty foliują, taśmują oraz obciągają folią. Wykorzystywane są również tunele i pistolety obkurczające.

Źródło: Redakcja Portal Przemysłowy.pl