W tradycyjnych fabrykach robot przemysłowy zazwyczaj wykonuje tylko jedno zadanie: powtarza tę samą trajektorię przez 8 godzin dziennie, co jest wydajne, ale nieelastyczne. Po zmianie typu produktu, inżynierowie muszą poświęcić kilka tygodni na przeprogramowanie i debugowanie, co generuje wysokie koszty.
Jednak roboty współpracujące zostały zaprojektowane specjalnie po to, by sprostać temu wyzwaniu. Ich koncepcja projektowa opiera się na: szybkim wdrożeniu, elastycznym przezbrajaniu produkcji i współpracy z ludźmi.
| Nazwa | Robot współpracujący serii CR | ||
| Specyfikacja | Model | CR7-910 | |
| Ładunek | 7 kg | ||
| Zasięg | 917 mm | ||
| Stopnie swobody | 6 obrotowych połączeń | ||
| Interfejs użytkownika (HMI) | Pilot zdalnego sterowania 10,4 cala lub terminal mobilny Aplikacja internetowa | ||
| Ruch | Powtarzalność | ±0,02 mm | |
| Ruch osi | Zakres roboczy | Maksymalna prędkość | |
| 1 oś | ±360° | ±200°/s | |
| 2 osie | ±360° | ±200°/s | |
| 3 osie | ±360° | ±225°/s | |
| 4 osie | ±360° | ±225°/s | |
| 5 osi | ±360° | ±225°/s | |
| 6 osi | ±360° | ±225°/s | |
| Maksymalna prędkość TCP | 3,6 m/s | ||
| Maksymalna prędkość w linii prostej | 1,5 m/s | ||
| Cechy | Klasyfikacja IP | IP54/IP65 | |
| Interfejs narzędzi | GB/T 14468.1-50-4-M6(odpowiednik ISO 9409-1) | ||
| Zasilacz | 220-240 V AC 47-63 Hz 10 A/100-200 V AC 47-63 Hz 16 A | ||
| Porty wejścia/wyjścia | 2 wejścia/wyjścia cyfrowe, 24 V, 0,6 A | ||
| Zakres temperatur przechowywania | -40℃-55℃ | ||
| Wymiary robota | 1100x330x220mm | ||
| Waga maszyny | 22 kg | ||
| Pobór mocy | Typowe zużycie energii 200 W | ||
| Instalacja | Montaż naziemny, odwrócony, wspornikowy. Montaż w dowolnym kierunku. | ||
| Szafa sterownicza | Moc wejściowa | 200-240 V AC, 47-63 Hz, 10 A 100-200 V AC, 47-63 Hz, 16 A | |
| Moc wyjściowa znamionowa | 48 V przy 600 W | ||
| Waga | 13,6 kg | ||
| Zakres temperatur roboczych | -10-50℃ | ||
| Zakres temperatur przechowywania | -40-55℃ | ||
| Wilgotność robocza | 20%-70% wilgotności względnej | ||
| Wilgotność przechowywania | 10%-95% (bez kondensacji) | ||
| Ciśnienie powietrza | 70-106kPa | ||
| Klasyfikacja IP | IP44 | ||
| Hałas | ≤55 dB | ||
| Interfejs komunikacyjny | CAN, RS485, LAN, EtherCAT, INC Sygnał enkodera lA+, A-; B+, B-; Z+, Z- | ||
| Interfejs użytkownika | 16-kanałowe wejście cyfrowe (typ PNP, L: -3 V~5 V, H: 11 V-30 V DC, 2~15 mA), 16-kanałowe wejście cyfrowe (typ PNP, 22~28 V, maks.: 0,5 A) | ||
| Skrzynka sterownicza | Rozmiar ekranu | 10,4 cala | |
| Rozdzielczość ekranu | 800*600/60Hz | ||
| Typ ekranu dotykowego | Pojemnościowy | ||
| Zakres temperatur pracy | 0℃~50℃ | ||
| Zakres wilgotności roboczej | 10~90% RH (bez kondensacji) | ||
| Stopień ochrony | IP54 | ||
| Wymiary | 295*225*45 (bez uchwytu) | ||
| Waga | 1,3 kg | ||
a. Ograniczanie mocy i siły: Wbudowane czujniki momentu obrotowego monitorują moment obrotowy w każdym stawie w czasie rzeczywistym, umożliwiając konfigurację progów siły zderzenia poniżej biomechanicznych granic tolerancji ludzkiego ciała.
b. Zatrzymanie monitorowane z oceną bezpieczeństwa: Posiada zintegrowane funkcje blokowania wejść/wyjść bezpieczeństwa.
c. Monitorowanie prędkości i separacji: umożliwia regulację prędkości ruchu w czasie rzeczywistym za pomocą sterownika PLC bezpieczeństwa.
d. Powtarzalność: ±0,02 mm
e. Roboty współpracujące idealnie nadają się do elastycznych środowisk produkcyjnych charakteryzujących się dużą różnorodnością i zmienną produkcją seryjną – takich jak laserowe znakowanie urządzeń medycznych, precyzyjny montaż i inspekcja optyczna. Zachowując powtarzalność na poziomie przemysłowym, zapewniają one wspólną przestrzeń roboczą między ludźmi i maszynami, nieosiągalną w przypadku tradycyjnych systemów robotycznych.
Wartość użytkowa robotów współpracujących opiera się na trzech głównych filarach technicznych: kontroli momentu obrotowego, prowadzeniu wizualnym i elastycznym wdrażaniu. Poniżej kompleksowo przeanalizujemy kierunki ich zastosowań z perspektywy technicznej.
I. Precyzyjny montaż i technologia kontroli siły
Tradycyjny, sztywny montaż stawia niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności pozycjonowania. Nawet niewielkie odchylenie może prowadzić do uszkodzenia. Roboty współpracujące wykorzystują hybrydową metodę sterowania siłą i pozycją, w której efektor końcowy może natychmiast wykryć siłę nacisku i aktywnie się do niej dostosować. Typowe zastosowania obejmują wkładanie złączy elektronicznych i wciskanie łożysk. Dokładność sterowania siłą może sięgać ±0,5 N, a tolerancja szczeliny została złagodzona z 0,01 mm do 0,1 mm, co znacznie zmniejsza wymagania dotyczące dokładności pozycjonowania frontu.
II. Obróbka powierzchni i szlifowanie adaptacyjne
Tolerancja wymiarowa obrabianego przedmiotu wynosi ±1 mm, co jest trudne do osiągnięcia przez tradycyjne roboty kontrolujące położenie. Robot współpracujący utrzymuje stałą siłę nacisku między narzędziem a powierzchnią przedmiotu obrabianego poprzez stałą kontrolę siły, automatycznie kompensuje odchylenia trajektorii i nadaje się do takich zastosowań, jak szlifowanie zderzaków samochodowych, polerowanie armatury łazienkowej i szlifowanie wyrobów drewnianych.
III. Sterowanie wizją maszynową i chwyt zerowy
Robot współpracujący, wyposażony w kamery 2D/3D, realizuje wspomaganie wizualne poprzez kalibrację ręka-oko. Model głębokiego uczenia potrafi rozpoznawać położenie rozproszonych i ułożonych w stosy elementów obrabianych oraz planować trajektorię chwytania w czasie rzeczywistym. Podczas zmiany produktu wystarczy zmienić jedynie model wizualny, co skraca czas programowania z kilku godzin do minut. Robot może być również wykorzystywany do zadań kontroli jakości, takich jak kontrola wyglądu produktu, pomiar rozmiaru i rozpoznawanie znaków OCR.
IV. Mobilny robot współpracujący kompozytowy
Ramię współpracujące jest zamontowane na podwoziu robota AMR, tworząc zintegrowany system „ręka-oko-noga”. Nadaje się do obsługi materiałów i scenariuszy operacyjnych między stanowiskami roboczymi, na przykład w automatycznej linii obróbczej: robot AMR przemieszcza się do obrabiarki CNC, ramię mechaniczne chwyta półfabrykat i podaje go do wrzeciona, a po zakończeniu obróbki gotowy produkt jest odbierany i wysyłany do stanowiska kontroli. Komunikacja wykorzystuje technologię 5G + OPC UA, aby zapewnić współpracę na poziomie milisekund.
V. Postprodukcja obróbki laserowej i wytwarzania addytywnego
Roboty współpracujące współpracują z urządzeniami laserowymi, wykonując cięcie, spawanie, znakowanie i czyszczenie. W branży urządzeń medycznych, precyzyjne roboty współpracujące są wykorzystywane do laserowego znakowania kodów UDI; w postprodukcji druku 3D służą do usuwania podpór i wykańczania powierzchni.
VI. Paletyzacja, rozpaletyzacja i pakowanie
Roboty współpracujące nadają się do paletyzacji i rozpaletyzacji w różnych magazynach logistycznych oraz na końcach linii produkcyjnych. Potrafią automatycznie identyfikować kartony o różnych rozmiarach i układać je według ustalonych wzorów, zastępując ręczne podnoszenie ciężkich ładunków i zmniejszając ryzyko urazów w miejscu pracy.
Rozwój technologiczny robotów współpracujących, od „powtarzalnych czynności w stałych pozycjach” do „zdolności adaptacji do otoczenia i zróżnicowanych zadań”, umożliwił im dostosowanie się do różnych scenariuszy zastosowań, co przyniosło ogromną wygodę.
