Промышленные и коллаборативные роботы: интеграция в производство

В июне 2020 года специалисты компании Top 3D Shop провели вебинар, на котором рассказали о преимуществах и особенностях внедрения коллаборативных роботов.

Спикеры вебинара, специалист по интеграции Евгений Малаховский и инженер-робототехник Роман Конюхов, рассказывают о внедрении роботов на предприятиях, факторах, которые надо учесть при модернизации производства, возникающих при этом проблемах и их решении, а также получаемых в результате преимуществах.

Читайте статью по материалам вебинара, чтобы узнать больше о коллаборативных роботах и кейсах их внедрения в производство на предприятиях разных отраслей.

Содержание

О Top 3D Shop

Компания Top 3D Shop занимается комплексным внедрением коллаборативных и промышленных роботов по всей России. Наш статус официального дилера ведущих производителей оборудования обеспечивает лучшие условия для наших клиентов: продукция с гарантией производителя, запасные части для роботов в наличии — всё это позволяет в кратчайшие сроки производить ремонт и сервисное обслуживание техники. Специалисты компании обладают знаниями для внедрения промышленных и коллаборативных роботов на любом производстве.

Одно из преимуществ — специализация компании на аддитивных технологиях, — при интеграции робототехники на производственных площадках мы можем напечатать кастомные 3D-элементы любой сложности, пригодные для разных условий эксплуатации. Перед началом интеграции роботов мы разрабатываем подробную карту техпроцесса и выполняем проектирование. Это важно, поскольку в некоторых случаях человека нельзя непосредственно заменить роботом. Чтобы понимать, как действовать роботу, следует тщательно изучить элементы производственного процесса. В зависимости от конкретных условий, мы предлагаем заказчикам оптимальное решение по автоматизации.

Коллаборативные роботы Hanwha

Мы устанавливаем в России коллаборативные роботы южнокорейского бренда Hanwha. Изначально производство коллаборативных роботов было начато корпорацией Samsung, однако в 2015 году концерн Hanwha выкупил это подразделение, после чего была представлена линейка коллаборативных роботов Hanwha HCR. В настоящее время модельный ряд состоит из модификаций с грузоподъемностью 3, 5 и 12 кг. Эти роботы совместимы с оборудованием ведущих производителей, таких как Robotiq, Omron, OnRobot и многие другие.

Одно из достоинств высококачественных коллаборативных роботов Hanwha — безотказность и надежность. Это важно, поскольку основное предназначение коллаборативных роботов — действовать на одной площадке с человеком, где между машиной и рабочим отсутствуют защитные сооружения. В роботах Hanwha изначально встроены необходимые датчики усилия. В случае столкновения с человеком датчики мгновенно реагируют и останавливают устройство. Повторный запуск робота осуществляется через главное меню.

Еще одно важное достоинство коллаборативных роботов, по сравнению с промышленными — сравнительно быстрая и дешевая интеграция на существующую рабочую площадку. Это обусловлено и простотой при создании инфраструктуры, и легким обучением по использованию роботов Hanwha. Интерфейс сенсорной панели, через которую осуществляется управление, состоит из нескольких блоков: первый — главное меню робота, реализованное в виде вертикально расположенных вкладок; второй — режим управления, где отображается текущий рабочий процесс.

При программировании коллаборативных роботов Hanwha можно использовать главное меню и задавать перемещение робота по координатам. Также можно запускать режим "прямого" обучения: оператор руками перемещает конечное звено манипулятора, а тот запоминает эти движения и может впоследствии их воспроизводить. Роботы Hanwha оснащены сервоприводами, что обеспечивает высокую точность движения. Вращение каждой оси достаточно плавное, в том числе плавно происходит остановка робота, что позволяет использовать Hanwha в видеопроизводстве.

Интеграция с оборудованием OnRobot, Robotiq и других вендоров максимально комфортная. Различные типы устройств (захваты и т.д.) соединяются по принципу plug and play — сразу после установки насадки можно программировать движение робота. Разъемы на Hanwha и стороннем оборудовании стандартизированы. Это 8-пиновые коннекторы.

Применение коллаборативных роботов

Коллаборативные роботы уже широко используются в промышленности.

Основные ограничения коллаборативных роботов обусловлены их назначением — работающие рядом с человеком машины специально ограничивают в силе/грузоподъемности и скорости, в целях безопасности. Значительное количество установок Hanwha приходится на модификацию с грузоподъемностью до 12 кг. Вместе с тем, аппараты предназначены для использования на различных этапах производства, таких как фрезеровка, паллетирование, лазерная сварка, металлообработка, литье, транспортировка, вкручивание болтов. Также применяются коботы и в далеких от промышленности областях, например — в киноиндустрии, в роли операторов и осветителей.

Наши специалисты применили робота Hanwha HCR-5 для 3D-сканирования. На роботе зафиксирован ручной 3D-сканер Shining 3D Einscan Pro+. Сканируемый объект установлен на поворотном столе. Робот, перемещаясь по заданной траектории, обеспечивает быструю автоматическую оцифровку объекта. Если такая работа осуществляется потоково, например, при контроле качества, то интеграция робота в производственный процесс позволяет освободить человека от выполнения рутинной задачи.

Наши специалисты обладают достаточным опытом, чтобы интегрировать коллаборативных роботов практически в любое производство. Например, мы использовали Hanwha HCR-5 на мебельной фабрике, на участке проклейки. До автоматизации эту задачу выполнял рабочий. Недостатки ручной проклейки: неравномерное распределение клея, потраченные человеко-часы. Мы поставили робота, который обеспечивает точную и быструю проклейку мебели. Для производителя преимущество заключается в скорости и точности работы, а также в финансовой выгоде в длительной перспективе.

На приборостроительном заводе был внедрен коллаборативный робот Hanwha HCR-12, на котором был установлен захват OnRobot Rg6 для операций загрузки/разгрузки. Применение этой модели робота было обусловлено зоной досягаемости. Установка одного аппарата позволила обслуживать два станка.

Более сложные кейсы, выполненные нами, — создание автоматических ячеек с загрузкой несортированных деталей и сваркой. В первом кейсе вместе с роботом был установлен вибробункер, который обеспечивает сортировку деталей. После сортировки робот осуществляет загрузку этих деталей. Во втором кейсе робот использовался на участке сварочных работ. Очевидное преимущество от автоматизации в этом случае — обеспечение точности работы, стабильности качества.

Следует отметить установку на робота силомоментного датчика, которая позволяет использовать аппарат для выполнения точных работ, например — полировки изделий или закручивания болтов. Кроме того, при интеграции коллаборативных роботов существует возможность установки их на мобильную платформу.

Подробнее, о внедрении мобильных роботов, читайте в нашей статье “Мобильные роботы для склада”.

Промышленные роботы Fanuc

Fanuc — известная японская корпорация, которая с 2003 года имеет официальное представительство в России. Основная сфера деятельности компании — создание промышленных автоматизированных систем. Производство компонентов и ПО, как и сборка, осуществляются на собственных предприятиях Fanuc в Японии.

Преимущество промышленных роботов — высокая эффективность. В частности, аппараты Fanuc имеют грузоподъемность до 2 т. Зона досягаемости аппаратов также сравнительно велика. Некоторые модификации роботов предназначены для работы в агрессивной среде и при повышенных температурах.

Интеграция промышленных роботов — более ресурсоемкий процесс, чем интеграция коботов. Стоимость самого оборудования, как и стоимость внедрения, как правило выше. В том числе из-за того, что промышленному роботу необходимо выделить огороженную от живого персонала площадку.

Промышленные роботы, как и коботы, используются для механической металлообработки, электроэрозионной и газовой резки, сварки, покраски и множества других операций, не говоря уже о таких простых вещах, как погрузочные работы и паллетирование.

Итоги

Внедрение коллаборативных и промышленных роботов — это возможность выпускать продукцию с предсказуемой точностью и стабильным качеством. Автоматическое оборудование уменьшает вероятность ошибок и брака.

Применение коллаборативной робототехники практически исключает возможность травмирования сотрудников или повреждения дорогостоящего оборудования.