Rośnie funkcjonalność robotów przemysłowych

Krótki kurs robotyki   
Roboty są dostosowywane oraz integrowane z nieustannie rosnącą różnorodnością aplikacji. Poznanie różnych rodzajów robotów i sposobów ich działania może pomóc użytkownikom, integratorom układów i producentom oryginalnego wyposażenia w podejmowaniu decyzji o zastosowaniu odpowiednich, bezpiecznych i wydajnych rozwiązań technicznych. Takich, które uchronią ludzi od wykonywania monotonnych, a jednocześnie niebezpiecznych prac.

– Zastosowanie robotów w całym przemyśle, od motoryzacyjnego aż do pakowania różnych produktów, zdecydowanie wzrasta ? mówi Dan Throne szef działu sprzedaży i marketingu działu Electric Drives and Controls w Bosch Rexroth. ? Według danych Robotics Industries Association, zamówienia na roboty w Stanach Zjednoczonych rosną w dwucyfrowym tempie rok do roku.

Przedstawiciel Bosch Rexroth podkreśla, że współczesne roboty zapewniają: wysoką powtarzalność, dużą prędkość, dokładność, zdolność do działania w trudnych warunkach otoczenia. Dzięki użyciu tych maszyn spada także liczba odpadków w procesie produkcji. Dzięki dużej elastyczności urządzeń można z kilku podstawowych typów robotów tworzyć niezliczone konfiguracje.  

Obejmują one: 

  • roboty o strukturze SCARA (selective compliant articulated robot arm ? selektywnie podatne ramię robota łączone przegubowo), z ramionami sztywnymi w osi Z i ruchomymi w osiach X ? Y, które stanowią idealne rozwiązanie do operacji montażowych takich, jak na przykład wkładanie szpilek w otwory; roboty SCARA mogą działać szybciej, niż roboty kartezjańskie, ale zazwyczaj są droższe;  
  • roboty o częściowo równoległym łańcuchu kinematycznym (?równoległowodowe?), które używają trzech mechanizmów o takim łańcuchu i obracających się dźwigni napędzanych silnikami serwo lub siłownikami liniowymi; są dobrze przystosowane do operacji ze sterowaniem pozycyjnym oraz typu ?wybierz i połóż? (pick and place);
  • roboty Delta są pewną odmianą robotów ?równoległowodowych? i są stosowane do szybkich operacji ładowania i podawania; potrafią wykonać do 150 operacji w ciągu minuty; są doskonałe w operacjach pakowania produktów, w przemyśle farmaceutycznym, montażu i sprzątaniu pomieszczeń;
  • roboty kartezjańskie, to znaczy pracujące w układzie współrzędnych prostokątnych; mają sterowane osie liniowe i mogą być konfigurowane do operacji ?siłowych? (np. transport korpusów samochodowych) lub ?umysłowych?, jak na przykład tworzenie precyzyjnych projektów na płaszczyźnie;
  • roboty przegubowe na obrotowej podstawie, na której mocowane są kolejne człony o ruchu obrotowym – ramię, biceps, przedramię i nadgarstek; są dobrze dostosowane do dokładnego układania części, jak również do pakowania produktów i układania na paletach;

Możliwość programowania standardowego czyni roboty łatwiejsze do sterowania, konfiguracji i rekonfiguracji. W przeciwieństwie do dawnych robotów, drogich i dysponujących ograniczonymi właściwościami, dzisiejsze możliwości sterowania ruchem i zastosowania sterowników PLC pozwalają zakładom produkcyjnym na konfigurowanie działania robotów przy wykorzystaniu standardowych języków programowania, jak IEC 61131-3. Znormalizowane sterowanie przyjaznym dla użytkownika układem oprogramowania nie wymaga żadnych przerw na szkolenie w zakresie obsługi.

– Wybierając typ robota do konkretnego zastosowania, warto między innymi wziąć pod uwagę: ciężar obsługiwanego produktu, ograniczenia przestrzeni i korzyści wynikające z użycia maszyny ? mówi John Good, dyrektor marketingu Rockwell Automation.  

Zwiększone zapotrzebowanie na aplikacje, które wymagają: wysokiej dynamiki działania, dużej niezawodności, większej dokładności i powtarzalności – wywarło bezpośrednią presję na technikę napędów. A to z pewnością wpłynie na poprawę osiągów funkcjonalnych robotów.
Mark T. Hoske
Artykuł pod redakcją inż. Janusza Pieńkowskiego.