Повышение эффективности сборки сложных узлов за счет сочетания ловкости робота и механического позиционирования

Слева направо: FANUC LR Mate 200 iD, KUKA KR QUANTEC и IRB 6700 от ABB. | Источник: FANUC, KUKA, ABB Robotics

Эксперты отрасли прогнозируют значительный рост в области робототехники, обусловленный постоянными прорывными достижениями. Хотя автоматизация по-прежнему остается основной целью, специалисты всё чаще подчеркивают решающую роль механического позиционирования в определении мобильности, рабочего диапазона и скорости работы машины.

Более всесторонний подход к этим характеристикам может значительно повысить эффективность автоматизированных сборочных процессов.

Как точное позиционирование и компоненты улучшают робототехнику

Точное позиционирование является основополагающим фактором успеха робототехники, определяя как её возможности, так и ограничения. Каждый робот работает в пределах фиксированной зоны досягаемости, независимо от мощности или гибкости его внутренних компонентов.

Каждая машина одновременно ограничена и наделена возможностями благодаря своим механическим системам, включая шарниры и приводы. Кроме того, передовые системы позиционирования позволяют каждому компоненту работать с максимальной производительностью, что делает эти решения незаменимыми для современного производства.

Линейные транспортные системы

Линейные системы перемещения расширяют эффективный диапазон движения робота. Эти системы, включая линейные и робототехнические перемещающие устройства, обеспечивают плавное движение по заданной траектории. Использование таких механизмов для разнообразия движений позволяет в значительной степени реализовывать крупномасштабные проекты, особенно в аэрокосмической и оборонной отраслях, с помощью роботов. В отличие от стационарных роботов, мобильные модели могут с большей легкостью перемещаться по огромным сборным конструкциям и выполнять множество задач. Ведущие модели теперь оснащены седьмой осью движения и возможностями быстрого развертывания.

Поворотные индексные столы

Поворотные индексные столы — это важные компоненты, повышающие точность и скорость повторяющихся процессов. Встроенные в роботов, они обеспечивают быстрое вращательное движение во время сборки. Эти столы расширяют возможности оборудования, позволяя роботам одновременно выполнять несколько задач, таких как сборка, упаковка и контроль качества.

Усовершенствованные позиционеры заготовок

Многоосевые позиционеры заготовок позволяют роботам перемещаться в различных ориентациях, а не быть привязанными к одной пластине или пьедесталу. Если оборудование может поворачиваться за пределы радиуса действия своего манипулятора или подходить к узлу под углом, оно способно выполнять более сложные задачи.

В таких отраслях, как авиакосмическая и автомобильная промышленность, где детали часто имеют необычные формы и геометрию, роботы могут более эффективно ориентироваться в пространстве и выполнять задачи, которые в противном случае потребовали бы ручного труда.

Позиционирование и компенсация на основе систем технического зрения

Движения робота определяются различными факторами, включая программное обеспечение и периферийные устройства, такие как датчики и камеры. Механизмы, основанные на системе технического зрения, играют ключевую роль в обеспечении оперативности оборудования в режиме реального времени.

Если датчик обнаруживает препятствие, робот может соответствующим образом скорректировать своё положение. Со временем повторяющиеся корректировки могут привести к более значительным отклонениям, но технические специалисты могут использовать системы управления и программные средства контроля для регулярного анализа этих показателей и обеспечения стабильности.

Примеры инноваций в области робототехники

Эти роботы и их производители наглядно демонстрируют важность механического позиционирования и его влияние на ловкость и мобильность.

FANUC и серия LR Mate

Компания FANUC является пионером в области промышленной автоматизации. Она разработала серию компактных роботов LR Mate для помощи в сборке сложных изделий, таких как электроника и медицинское оборудование. Компания Pentaflex, занимающаяся штамповкой металла, использовала технологию FANUC для оптимизации сборки и повышения эффективности на своем устаревшем производственном оборудовании. Умелое внедрение и позиционирование позволили компании сократить количество рабочих смен, одновременно сделав производственный цех более гибким.

Робот FANUC LR Mate 200iD, используемый при сборке сложных изделий. | Источник: FANUC

KUKA и серия KR QUANTEC

Немецкий производитель робототехники KUKA создал серию KR QUANTEC для применения в условиях высоких нагрузок. Компания специализируется на линейных транспортерах, которые помогают в сборке крупных автомобильных или строительных изделий.

Компания Meiller Aufzugtüren — производитель дверных панелей, который гордится выполнением крупносерийных заказов на индивидуальные требования, независимо от размера партии. Она внедрила роботов KR QUANTEC, которые помогли сохранить эффективность производства при сварке. Два робота на пьедесталах с беспрецедентным радиусом действия продемонстрировали преимущества интеллектуального позиционирования.

В этих помещениях роботы могли выполнять точечную сварку, формовку, штамповку и другие операции. Использование одинакового количества энергии для каждого заказа позволило повысить точность выполнения каждого индивидуального заказа.

Две модели KUKA KR QUANTEC совместно выполняют сварочные работы. | Источник: KUKA

ABB и IRB 6700

Компания ABB создала многоосевой робот IRB 6700, чтобы упростить автоматизацию таких задач, как изготовление конструкций. Именно он стал «мозгом» последней инновации Японии — железнодорожной станции, напечатанной на 3D-принтере. Расположение вертикального сопла упростило работу с раствором при формировании деталей. IRB 6700 также имеет семь осей движения, что позволяет ему создавать более сложные конструкции даже на неидеальной поверхности.

Всего за неделю он спроектировал функциональное и в то же время эстетически привлекательное сооружение, которое можно было построить за шесть часов. Гибкость и ловкость подобного оборудования позволяют сэкономить время и деньги при проектировании повсеместно используемых конструкций.

IRB 6700 от ABB, оснащённый семью осями движения. | Источник: ABB

Будущее, созданное совместными усилиями

Будущее любого производителя зависит от его способности к масштабированию и готовности внедрять автоматизированные решения. Цифровая трансформация позволяет компаниям выделяться на фоне конкурентов, а такие аспекты робототехники, как механическое позиционирование, влияют на все аспекты автоматизированных сборочных операций.

Роботы с большей вероятностью смогут обеспечить преимущества, обещанные инноваторами, если системы механического позиционирования будут оптимизированы и обеспечат совместимость с будущими технологиями, такими как искусственный интеллект и машинное обучение. Тогда синергия между коботами и персоналом станет непревзойденной с точки зрения конкурентоспособности и производительности.

Об авторе

Лу Фаррелл, старший редактор изданияRevolutionized, на протяжении многих лет пишет на темы робототехники, вычислительной техники и технологий. Он с большим энтузиазмом подходит к темам, которые освещает, и к писательскому делу в целом.

Эта статья опубликована с разрешения автора.