6 alkalmazási terület a kollaboratív robotkarok számára

A hat leggyakoribb kollaboratív robotkar alkalmazás a következő: Felvétel és lerakás, gépkiszolgálás, csomagolás és raklapozás, gyártási folyamat feladatok, felületmegmunkálási feladatok, és minőségellenőrzés.

Az utóbbi években az automatizáció rohamos tempóban vált a gyártási folyamatok kulcselemévé szerte a világon. A feldolgozóipar például különösen jól alkalmazkodott az automatizációs technológiák fejlődéséhez, sőt, sok esetben ő maga állt a fejlődés élén. Az automatizáció nemcsak átalakította a munkafolyamatokat, hanem nagyban csökkentette az emberi részvételt is, lehetővé téve a feladatok gyorsabb és pontosabb elvégzését.

Bár az automatizáció kétségtelenül hatással van a munkaerőpiacra, hatalmas nyereséglehetőségeket is hozhat az ipari vállalatok számára. A kollaboratív robotok, melyek az automatizációs eszközök egyik leggyakrabban használt formái, éjjel-nappal képesek működni, segítve a gyártókat a termelékenység, a gyártási kapacitás és a bevétel növelésében. Ezek a robotok ráadásul már olyan kognitív képességekkel is rendelkeznek, melyekkel akár önálló döntéseket is hoznak.

Ahogy a technológia fejlődik, a gyártóiparban alkalmazott kollaboratív robotok egyre sokoldalúbbak és kreatívabb feladatokra is alkalmassá válnak. Nézzük meg, milyen előnyöket kínálnak ezek a robotok – különösen a Dobot kollaboratív robotkarok – a gyártó vállalatok számára azáltal, hogy fáradtság nélkül képesek a munkavégzésre.

Mik is pontosan az együttműködő robotkarok? Mitől lesznek együttműködőek?

A kollaboratív robotkarok, vagy kobotok, olyan robotok, amelyeket úgy terveztek, hogy biztonságosan együtt tudjanak dolgozni emberekkel ugyanabban a munkakörnyezetben. Ez jelentős kontrasztot mutat a hagyományos ipari robotokkal szemben, amelyeket gyakran fizikailag elszigetelten, biztonsági kerítéssel vagy burkolattal különítenek el az emberektől, hogy elkerüljék a sérüléseket.

A kollaboratív robotok olyan technológiával vannak felszerelve, amely lehetővé teszi számukra a környezetük észlelését és arra való reakciót. Ha például egy ember túl közel kerül a robotkarhoz, a robot lassít vagy teljesen leáll, minimalizálva ezzel a balesetek kockázatát.

A kobotok tervezésekor az elsődleges cél mindig a biztonságos ember-robot együttműködés biztosítása volt. Ennek érdekében a robotkarokat úgy alakították ki, hogy könnyen kezelhetők legyenek, és olyan beépített technológiával rendelkezzenek, amely elősegíti a balesetek elkerülését. A Dobot által gyártott CR sorozatú kollaboratív robotok például 22 különböző beépített biztonsági funkcióval rendelkeznek, amelyek garantálják a robotok biztonságos működését.

Az egyik kulcsfontosságú technológia a Dobot SafeSkin burkolat, amely képes érzékelni a váratlan tárgyakat, amelyek 15 cm-en belül vannak a robotoktól. Ez lehetővé teszi a robotok számára, hogy időben reagáljanak és elkerüljék a lehetséges ütközéseket.

Ezen túlmenően a kollaboratív robotkarok könnyűek, kompaktak (bár ezáltal kevesebb terhet képesek elviselni), és gyorsan üzembe helyezhetőek, így ezek a tulajdonságok növelik a rugalmasságukat és a felhasználási területeiket. Sebességük szabályozható, így hatékonyan és biztonságosan tudnak dolgozni különböző műveleteknél. Emellett rendkívül pontosak is, akár 0,02 mm-es ismétlési pontosságra is képesek, ami ideális a precíziós feladatokhoz.

A kollaboratív robotkarok 6 leggyakoribb alkalmazási területei

1. Felvétel és lerakás kollaboratív robotkarokkal

A darabfelvétel és lerakás, elhelyezés, áthelyezés olyan feladat, ahol a robotnak egy tárgyat kell felvennie egy helyről, és azt máshova, esetleg más irányba kell helyeznie. Itt a lényeg, hogy a robot a tárgyat kezeli, más tevékenység nem történik. A legtöbb esetben a robotnak könnyű dolga van, mert a tárgyakat szabályosan elrendezve, például egy tálcán, egy raklapon vagy futószalagon viszik elé, így a robot előre tudja, hol találja majd őket. Bonyolultabb esetekben, ha a tárgyakat nem szabályosan helyezik el, a robotnak „látnia” kell, azaz egy kamera segítségével kell megtalálnia és megfognia a tárgyat. A darabfelvétel és elhelyezés egy egyszerűbb feladat a robotok számára, mert gyakori ismétlődés mellett a mozgások egyszerűek.

• Elektronikai gyártás: A kollaboratív robotkarok ideálisak elektronikai alkatrészek pontos elhelyezésére a gyártás során. Gondoljunk csak a mobiltelefonok, számítógépek vagy más elektronikus eszközök apró alkatrészeire, amiket a robot precízen, gyorsan és fáradtság nélkül helyezhet a megfelelő pozícióba.
• Gyógyszeripar: A robotkarokat használhatják például tabletták vagy ampullák precíz és higiénikus kezelésére. A robotok folyamatosan és pontosan tudják elvégezni ezt a feladatot, minimális hibalehetőséggel, ami a gyógyszeriparban rendkívül fontos.
• Élelmiszeripar: A robotkarok alkalmazása lehetőséget ad az élelmiszeripari termékek gyors és higiénikus csomagolására, illetve rendezésére. Gondoljunk csak a gyorsan romló termékekre, amiket gyorsan és biztonságosan kell csomagolni és elszállítani a termelés helyéről. A robotkarok itt is képesek gyorsan és precízen dolgozni, minimális hibalehetőséggel.

 2. Gépkiszolgálás kollaboratív robotkarokkal

A gépkiszolgálás azt jelenti, hogy a robot segít kezelni a gépeket a gyárban. A robot olyan gépeket szolgálhat ki, mint például a számítógéppel vezérelt (CNC) gépek, műanyagot öntő gépek, lézeres gravírozógépek vagy fémpréselő gépek. Ebben a feladatban a robot vesz egy nyers, még nem feldolgozott terméket – például egy műanyag alkatrész nyersanyagát, vagy egy fémlapot – és azt beleteszi a gépbe.

Miután a gép elvégezte a feladatát, például megmunkálta az alkatrészt, a robot kiveszi a kész terméket és beletesz egy újabb nyersanyagot. Ha a gép munkája elég hosszú ideig tart, akkor a robot közben más gépeket is kiszolgálhat, ezáltal gyorsabban térül meg a robot ára. A kollaboratív robotok előnye, hogy kis helyet foglalnak, így könnyen beilleszthetők a meglévő gyártósorba, és ha szükséges, még marad hely a gépkezelő számára is.

• Autóipar: A kollaboratív robotok széles körben használatosak az autógyártásban, különösen az alkatrészek gyártása során. Gyakran látjuk őket CNC-gépek mellett dolgozni, ahol a robotkar veszi a nyers, megmunkálásra váró fém alkatrészt és helyezi azt a gépbe. Miután a CNC-gép elvégezte a precíziós vágást vagy esztergálást, a robotkar eltávolítja a kész alkatrészt, és új nyersanyagot helyez a gépbe, ezzel folyamatosan fenntartva a gyártási folyamatot.
• Műanyagipar: A műanyag fröccsöntőgépeknél a robotokat használhatják a műanyag alkatrészek gyártásához. A robotok beteszik a műanyag granulátumot a gépbe, majd miután az alkatrész elkészült, eltávolítják azt, és újra feltöltik a gépet.
• Fémipar: A kollaboratív robotok egyre gyakrabban jelennek meg a fémfeldolgozó iparban, különösen az élhajlító és vágógépek kiszolgálásánál. Itt a robotkarok a nyers fémlemezeket mozgatják, majd helyezik be őket a megfelelő gépbe. A vágás vagy hajlítás befejezése után a robotkar eltávolítja a kész alkatrészt, és új nyersanyagot helyez a gépbe, biztosítva a folyamatos és hatékony működést. A robotok precíziós működése és a gyors váltási képességük jelentősen javítja a fémgyártás hatékonyságát és minőségét.

 3. Csomagolás és raklapozás kollaboratív robotkarokkal

Mielőtt egy termék elhagyja a gyárat, azt általában csomagolják a szállításhoz. A csomagolás és raklapozás tevékenységei közé tartozhat például a termék egy fóliázógépbe történő elhelyezése, vagy a csomagolt termékek összegyűjtése egy futószalagról és dobozokba helyezése. Ezeket a dobozokat aztán a robot felteszi egy raklapra, amit aztán szállításra késznek nyilvánítanak.

A robotnak könnyebb dolga van, ha a termékek szabályos formájúak és mindig ugyanabban a helyzetben érkeznek hozzá. Ha ez nem így van, akkor a robotnak „látnia” kell, vagyis egy kamerarendszer segítségével kell megtalálnia a termékeket és eldöntenie, hogy hogyan tudja megfogni őket. Ha a termékek nem merevek, például tasakok, akkor különös figyelmet kell fordítani arra, hogy hogyan fogja meg a robot ezeket a termékeket, de ez is lehetséges.

A robotok nagy előnye, hogy gyorsan át lehet állítani őket más termékek kezelésére. Így ha a gyárban sokféle terméket gyártanak, de mindegyikből csak kis mennyiséget, akkor is hatékonyan tudják használni a robotokat. A robot „agyát” – vagyis a számítógépét – néhány perc alatt át lehet programozni, hogy másik terméket kezeljen.

• Élelmiszeripar: Az élelmiszeriparban a robotokat gyakran használják a termékek csomagolására és raklapozására. Lehet, hogy a robotok tejet (vagy más folyadékot) töltöttek kartondobozokba, majd ezeket a dobozokat szállítószalagra helyezik. A szállítószalagról egy másik robot válogatja a dobozokat és helyezi őket nagyobb kartondobozokba, végül egy harmadik robot teszi a dobozokat a raklapra.
• Gyógyszeripar: A gyógyszerek gyártása során a robotok gondoskodhatnak a csomagolásról. Például a robotok gyógyszertablettákat helyeznek blisztercsomagokba, majd ezeket a csomagokat dobozokba teszik. Egy másik robot aztán felteszi a dobozokat raklapokra a szállítás előtt.
• Elektronikai ipar: Az elektronikai termékek, mint például a mobiltelefonok vagy laptopok, gyakran igényelnek speciális csomagolást a szállítás során bekövetkező esetleges sérülések elkerülése érdekében. Itt a robotok gondoskodhatnak a termékek szivacs vagy buborékfólia csomagolásáról, valamint a dobozok raklapra helyezéséről a szállítás előtt.

4. Gyártási folyamat feladatok (ragasztás, csavarbehajtás, hegesztés) kollaboratív robotokkal

A kollaboratív robotkarok olyan gyártási feladatokat is képesek ellátni, mint a ragasztás, csavarbehajtás vagy hegesztés. Ezeknél az eseteknél a legfontosabb részletek azonosak: A robot egy eszközt mozgat egy meghatározott útvonalon, miközben az eszköz kölcsönhatásba lép a munkadarabbal.

Az ilyen típusú feladatoknál rengeteg részletre kell figyelni, amit egy újonnan belépő munkaerőnek hosszas betanulási idő alatt kell elsajátítania, hogy biztosítsa a termékek kiváló minőségét. A robotok ezt a folyamatot jelentősen leegyszerűsíthetik: egyszer beállítva a robotok mindig pontosan ugyanazt a munkafolyamatot hajtják végre, és az ilyen beállításokat könnyedén át lehet vinni egyik robotról a másikra.

Ez különösen hasznos olyan szakmákban, mint a hegesztés, ahol a hagyományos robotok beállítása nagyfokú szaktudást és tapasztalatot igényel. Ezzel szemben a kollaboratív robotokkal könnyebb a munkafolyamatok beállítása, így idővel költséghatékonyabb megoldást jelenthetnek.

• Autógyártás: Az autógyártásban a robotok gyakran végzik a hegesztési feladatokat. Az autók testének összeszerelése során a robotok pontosan és gyorsan tudják hegeszteni az alkatrészeket, minimális emberi beavatkozással.
• Elektronikai ipar: Az elektronikai termékek összeszerelése során a csavarbehajtás kritikus feladat. A kollaboratív robotok képesek nagyon apró csavarok behajtására is, amit manuálisan nehézkes lenne elvégezni. Ez különösen hasznos mobiltelefonok, laptopok és egyéb kis elektronikai eszközök gyártásánál.
• Bútorgyártás: A bútorgyártásban a ragasztás gyakori feladat. A kollaboratív robotok segíthetnek ebben a folyamatban, ahol a ragasztót pontosan a megfelelő helyre és a megfelelő mennyiségben kell felvinni. A robotok garantálják, hogy a ragasztó mindig pontosan ugyanoda kerül, így javítva a termék minőségét és csökkentve a hibák számát.

5. Felületkezelési feladatok (polírozás, csiszolás vagy sorjázás) kollaboratív robotokkal

A felületkezelési feladatoknál a robot végfoka olyan erőt alkalmaz a munkadarab felületén, hogy eltávolítson bizonyos mennyiségű anyagot. A polírozás, csiszolás és sorjázás mind eltérő mennyiségű és formájú anyag eltávolítását igényli, de a robotkar számára a feladat lényegében ugyanaz.

Ha ezeket a munkákat kézzel végeznék, gyakran nagy erőt kellene alkalmazni, ami hosszú távon káros lehet a munkások egészségére, például vibráció okozta sérülések formájában. A robotok használatával ez a kockázat kiküszöbölhető. Felületkezelési munkák során a robotot vagy manuálisan tanítják meg a feladat elvégzéséhez szükséges útra, vagy az a CAD/CAM adatokból közvetlenül egy programba kerül.

A robotkarok képesek arra is, hogy érzékeljék az általuk alkalmazott erőt, így képesek alkalmazkodni a különböző méretű és formájú munkadarabokhoz. Ez a képesség a robotkarok belső szenzoraira vagy a csuklójára szerelt külön szenzorra épülhet, attól függően, mennyire finom az erőszabályozásra van szükség.

• Autógyártás: Az autógyártásban a robotkarokat gyakran használják karosszériaelemek polírozására és csiszolására. A robotok a polírozó és csiszoló eszközöket pontosan, egyenletesen és fáradtság nélkül tudják vezetni, aminek köszönhetően az autó karosszériája tökéletesen sima és fényes lesz. Ezen kívül a robotkarok sorjázási munkálatokat is elvégezhetnek, például a hegesztési varratok körüli felesleges anyag eltávolítását.
• Bútoripar: A bútoriparban a robotkarok használhatók a fa vagy fém bútordarabok finomítására. A robotkarok pontosan és egyenletesen tudják csiszolni a bútor felületeit, ami kiváló minőségű befejezést eredményez. A robotok szintén használhatók a felesleges anyag eltávolítására a darabokról, például a sorjázási munkálatok során.
• Ékszeripar: Az ékszerek gyártása során rendkívül fontos a pontosság és a precizitás. A robotkarok képesek finom polírozási és csiszolási munkákat végezni, így az ékszerek tökéletesen sima és fényes felületet kapnak. A sorjázás – a felesleges anyag eltávolítása – szintén fontos lépés az ékszerek gyártásánál, ahol a robotok precizitása és következetessége különösen hasznos lehet.

6. Minőség ellenőrzés kollaboratív robotokkal

A minőségi ellenőrzés során teljes körű vizsgálatot végeznek a végtermékeken, különösen azokon, amelyek precíziós mérnöki folyamat eredményeként jöttek létre. Ez gyakran azt jelenti, hogy sokféle szögből készítenek magas felbontású képeket a termékről, hogy megbizonyosodjanak róla: minden részlet, minden felület és méret pontosan megfelel-e a szükséges előírásoknak. A magas felbontású képeket készítő kamerák drágák, így ha például tíz kamerára van szükségünk a termék megvizsgálásához, az nem lesz olcsó.

Ha azonban egy kamerát rögzítenek egy robotra, és a robotot mozgatják a termék körül az összes rögzítési pozícióban, akkor az ilyen típusú automatizált ellenőrzési rendszer költségei jelentősen csökkennek. Egy teljesen autonóm alkalmazásban a robot képes lehet arra is, hogy a termékeket vagy alkatrészeket mozgassa be és ki az ellenőrző berendezésből, például egy tálcáról vagy szállítószalagról, ami minimális felügyeletet igényel.

• Elektronikai ipar: A mobiltelefon gyártás során például a kollaboratív robotkarok nagy felbontású kamerákkal lehetnek felszerelve, amelyek képesek átfogó vizsgálatot végezni a telefonokon. Ilyen feladatok lehetnek a kijelző panel ellenőrzése, a gombok működésének tesztelése, a hátlapi kamera lencséjének vizsgálata stb. A robotkarok pontosan és gyorsan elvégezhetik ezeket a feladatokat, ami csökkenti a hibás termékek számát és javítja a gyártási folyamat hatékonyságát.
• Autóipar: Az autógyártásban a robotkarok képesek ellenőrizni például az autó fékrendszerének alkatrészeit. A robotkarok, amelyekre speciális kamerákat szerelnek, képesek nagy felbontású képeket készíteni a féktárcsákról, fékbetétekről és más alkatrészekről. Az így kapott képeket analizálva ellenőrizhető, hogy minden alkatrész megfelelően lett-e gyártva és összeszerelve.
• Repülőgépipar: A repülőgép-gyártásban a robotkarok használata lehetővé teszi a repülőgép motorjának alkatrészeinek részletes vizsgálatát. A robotkar, amelyre egy nagy felbontású kamerát szereltek, képes akár a motor belső alkatrészeinek vizsgálatára, például a turbinaszárnyak, csapágyak és más kulcsfontosságú alkatrészek ellenőrzésére. Ez biztosítja, hogy minden alkatrész megfelel az előírt gyártási szabványoknak és biztonsági előírásoknak.

Összefoglalva, a kollaboratív robotok bevezetése az iparban elkerülhetetlen és előnyös lépés. Hatékonyságuk, pontosságuk, valamint képességük az emberi munkatársak mellett dolgozni nemcsak a termelékenységet és a minőséget növeli, hanem hozzájárul a munkahelyi környezet javításához, csökkenti a balesetek kockázatát és növeli a munkavállalók elégedettségét. Mindeközben az ilyen robotok alkalmazása lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy rugalmasan alkalmazkodjanak a piaci változásokhoz és gyorsan reagáljanak az új termékbevezetésekre. A kollaboratív robotok alkalmazásával a gyártó vállalatok képesek versenyben maradni egy egyre globalizáltabb és versenyorientáltabb piacon. Ahogy a technológia tovább fejlődik, a kollaboratív robotok egyre szélesebb körben használhatóak lesznek, még több lehetőséget kínálva az ipar számára.