Jak vybrat správný průmyslový robot: Svařování, paletizace, manipulace nebo cobot

Správný robot závisí na aplikaci. Svařovací roboty potřebují stabilní přesnost dráhy a integraci procesů. Paletizační roboty vyžadují správné užitečné zatížení, dosah a výšku stohování. Manipulační roboty závisí na toku součásti, konstrukci chapadla a době cyklu. Coboti jsou nejlepší pro flexibilní úlohy s nižší zátěží, kde záleží na snadnějším nasazení a spolupráci lidí více než na maximální rychlosti.

Průmyslové roboty se již neomezují pouze na velké automobilové závody. Dnes více malých a středních výrobců používá roboty k řešení nedostatku pracovních sil, zlepšení konzistence a posunu směrem ke stabilnější výrobě.

Výběr správného robota však není tak jednoduchý jako výběr užitečného zatížení a délky paže.

Pokud chcete krátkou odpověď, je to tato: svařovací roboti jsou postaveni na stabilitě dráhy a kvalitě procesu, paletizační roboti jsou vybíráni podle užitečného zatížení, dosahu a vzoru stohování, manipulační roboty závisí na době cyklu a spolehlivosti uchopení a coboti jsou vhodnější pro flexibilní aplikace s nižším rizikem, kde záleží na snadném nasazení a lidské interakci více než na maximální rychlosti..

Tato příručka vysvětluje, jak vybrat správného robota na základě vaší skutečné aplikace, takže se můžete vyhnout nákupu robota, který vypadá schopně na papíře, ale neodpovídá vaší výrobní úrovni.

Pro koho je tento průvodce určen

Tento článek je napsán pro:

• výrobci plánují svůj první robotický projekt

• majitelé továren porovnávají automatizaci svařování, paletizaci a manipulaci

• inženýři vyhodnocující užitečné zatížení robota, dosah a požadavky na cyklus

• distributoři a OEM partneři, kteří získávají robotická řešení

• workshopy zvažující, zda pro jejich úkol stačí cobot

• kupující plánující budoucí integraci CNC + robota

Pokud je vaším cílem snížit závislost na pracovní síle, zlepšit propustnost nebo automatizovat opakující se proces, tento průvodce vám pomůže porovnat správné kategorie robotů.

Začněte s aplikací, ne s modelem robota

Mnoho nákupů robotů se pokazí ze stejného důvodu jako nákupy strojů: kupující začne s modelem místo úkolu.

Před porovnáním typů robotů si ujasněte tyto otázky:

• Co přesně bude robot dělat?

• Jaká je hmotnost, velikost a tvar součásti?

• Je úkol založen na procesu, jako je svařování, nebo na pohybu, jako je manipulace?

• Jaká doba cyklu je požadována?

• Bude robot pracovat sám, s polohovadlem, vedle CNC stroje nebo v blízkosti lidí?

• Jedná se o samostatnou robotickou buňku nebo součást většího plánu automatizace?

Tyto odpovědi ovlivňují správný výběr typu robota, užitečného zatížení, dosahu, koncového efektoru, bezpečnostního návrhu a metody integrace.

Čtyři nejčastější kategorie robotů, které kupující porovnávají

Svařovací robot

Svařovací robot se používá pro automatizované svařovací procesy, jako jsou MIG, MAG, TIG nebo aplikace s podporou laseru, v závislosti na konstrukci systému. Obvykle se volí pro úkoly, které vyžadují opakovatelný pohyb hořáku a konzistentní kvalitu svaru.

Mezi typické aplikace patří:

• kovovýroba

• automobilové díly

• rámy a držáky

• skříně a skříně

• konstrukční prvky

• opakující se svary

Na čem nejvíc záleží:

• přesnost a opakovatelnost cesty

• vedení kabelů svítilny

• kompatibilita svařovacích zdrojů

• integrace polohovadla

• konzistence přípravku

• stabilita oblouku a opakovatelnost procesu

Svařovací robot není jen rameno robota. Je to procesní systém.

Paletizační robot

Paletizační robot se používá k vybírání produktů, kartonů, pytlů nebo kontejnerů a jejich umístění na palety v definovaném stohovacím vzoru. Je běžný v balicích, skladovacích, potravinářských, chemických a průmyslových linkách pro manipulaci s materiálem.

Mezi typické aplikace patří:

• paletizace kartonů

• paletizace pytlů

• stohování lahví nebo kontejnerů

• automatizace koncového balení

Na čem nejvíc záleží:

• užitečné zatížení

• dosah

• výška stohování

• flexibilita vzoru vrstev

• rychlost cyklu

• vhodnost chapadla

Pro paletizaci musí robot odpovídat jak produktu, tak rozložení celé palety.

Manipulační robot

Pro přesun materiálu mezi stanicemi se používá manipulační robot. To může zahrnovat nakládání, vykládání, ošetřování stroje, vyzvedávání a umísťování, přenos linky nebo pohyb součásti uvnitř procesní buňky.

Mezi typické aplikace patří:

• CNC nakládání a vykládání

• přesun mezi dopravníky

• nakládání zásobníku

• odstranění části odlévané pod tlakem

• péče o tisk

• třídění dílů

Na čem nejvíc záleží:

• doba cyklu

• dosah a přístup

• orientace dílu

• design chapadla

• rozhraní stroje

• opakovatelný výkon typu pick-and-place

Manipulační roboti často vytvářejí hodnotu tím, že z procesu odstraňují práci bez řezání a svařování.

kolaborativní robot (cobot)

Cobot je navržen pro aplikace, kde je důležité snadnější nasazení, jednodušší programování a užší lidská interakce. V mnoha případech se coboti používají pro nenáročné úkoly a flexibilní produkční prostředí.

Mezi typické aplikace patří:

• světelná sestava

• manipulace s malými díly

• pomoc při kontrole

• obal

• lehký pick-and-place

• opakující se úkoly s nízkou silou

Na čem nejvíc záleží:

• užitečné zatížení

• snadnost programování

• flexibilita pracovního prostoru

• posouzení rizik a návrh bezpečnosti

• očekávání rychlosti procesu

• interakce operátora

Cobot není automaticky bezpečnější v každém scénáři a není vždy tou nejlepší volbou pro požadavky na rychlost nebo užitečné zatížení v průmyslovém provozu.

Rychlé srovnání: Který robot se hodí pro kterou práci?

Jak vybrat svařovacího robota

Automatizace svařování závisí na více než na samotném rameni robota. Důležitý je celý systém: hořák, zdroj energie, přípravek, polohovadlo, konzistence součásti a řízení procesu.

Vyberte si svařovacího robota, pokud:

• máte opakující se svary

• na kvalitě záleží

• Ruční svařovací kapacita se obtížně udržuje

• nedostatek pracovních sil ovlivňuje produkci

• objem výroby odůvodňuje vyhrazenou buňku

Klíčové faktory výběru:

Dosah

Robot musí mít přístup k celé oblasti svaru bez nepříjemného pohybu nebo nadměrného přemisťování.

Užitečné zatížení

Robot by měl podporovat balíček hořáku a veškeré související příslušenství s vhodnou stabilitou.

Opakovatelnost

Kvalita svařování závisí na konzistentní dráze hořáku a umístění.

Integrace polohovače nebo přípravku

Mnoho svařovacích projektů závisí stejně na upínacím přípravku a orientaci součásti jako na samotném robotu.

Typ procesu

Různé svařovací procesy mohou vyžadovat různou stabilitu pohybu, vedení kabelů a metody integrace.

Častá chyba:

Kupující někdy předpokládají, že problémy s kvalitou svaru vyřeší samotný robot. V praxi špatný design přípravku a nekonzistence součástí často způsobují více problémů než samotné rameno.

Jak vybrat paletizačního robota

Paletizace vypadá jednoduše, ale skutečné projekty závisí na propustnosti, vzoru stohování, rozměrech produktu a rozložení na konci linky.

Vyberte si paletizačního robota, pokud:

• máte opakované skládání

• problémem je cena práce nebo únava

• hmotnost produktu ztěžuje ruční práci

• potřebujete stabilnější výstup na konci řádku

• záleží na konzistenci vzoru palet

Klíčové faktory výběru:

Užitečné zatížení

Vždy počítejte celkové užitečné zatížení, včetně produktu a chapadla.

Dosah

Robot musí pokrýt celé místo vyzvednutí a oblast palety.

Výška stohování

Maximální výška palety ovlivňuje geometrii robota a požadavky na dosah.

Doba cyklu

Robot musí odpovídat rychlosti linky, nejen hmotnosti nákladu.

Konstrukce chapadla

Kartony, sáčky, kbelíky a lahve často vyžadují velmi odlišné nástroje na konci ramene.

Častá chyba:

Někteří kupující si vybírají robota pouze podle jmenovitého užitečného zatížení, později zjistí, že robot nemůže pohodlně dosáhnout požadované výšky palety nebo šířky vzoru.

Jak vybrat manipulačního robota

Manipulační roboty se často používají tam, kde opakující se úlohy přesunu zpomalují celkovou linku nebo vytvářejí závislost na pracovní síle.

Vyberte si manipulačního robota, pokud:

• operátoři tráví čas nakládáním nebo vykládáním strojů

• práce se opakuje a je konzistentní

• chcete omezit ruční přenos mezi stanicemi

• potřebujete lepší stabilitu cyklu

• vaše linka se posouvá k bezobslužné nebo poloautomatické výrobě

Klíčové faktory výběru:

Hmotnost dílu a geometrie

Uchopení ploché desky je velmi odlišné od uchopení hřídele, odlitku nebo křehkého hotového dílu.

Dosah a přístup ke stroji

Robot musí bezpečně a efektivně nastupovat a vystupovat ze stroje.

Doba cyklu

Manipulace s materiálem se musí shodovat s výrobním rytmem předcházejícího a následného procesu.

Konstrukce koncového efektoru

Přísavky, chapadla, magnetické nástroje a vlastní přípravky, všechny vyhovují různým rodinám součástí.

Integrační logika

Signály, otevírání dveří, stav sklíčidla, opakovatelnost upínacích přípravků a orientace dílu – to vše ovlivňuje, zda robotická buňka běží hladce.

Častá chyba:

Kupující někdy popisují projekt jako 'jen načítání dílů', ale v praxi je skutečným problémem prezentace součásti, uchopení, orientace a načasování rozhraní stroje.

Jak se rozhodnout, zda je cobot správnou volbou

Coboti jsou atraktivní, protože se často snáze nasazují a pro začínající uživatele je snazší je pochopit. Ne vždy jsou ale tou nejlepší odpovědí.

Vyberte si cobota, pokud:

• úkol je poměrně nenáročný

• potřebujete flexibilitu více než maximální rychlost

• robot může být přemístěn na různé práce

• podlahová plocha je omezená

• interakce operátora je součástí pracovního postupu

• chcete jednodušší výuku pro jednoduché cesty

Před výběrem cobota pečlivě zkontrolujte:

Požadavek na užitečné zatížení

Nepodceňujte vliv hmotnosti dílu a hmotnosti chapadla.

Očekávání rychlosti

Coboti jsou v reálné výrobě často pomalejší než klasické průmyslové roboty.

Bezpečnostní provedení

Společné použití stále vyžaduje řádné posouzení rizik. 'Cobot' neznamená 'žádné plánování bezpečnosti.''

Intenzita procesu

Pro náročné svařování, rychlou paletizaci nebo obsluhu vysokorychlostních strojů může být stále vhodnější standardní průmyslový robot.

Častá chyba:

Někteří kupující si vybírají cobota, protože se zdá jednodušší, a později si uvědomí, že aplikace ve skutečnosti potřebuje větší užitečné zatížení, rychlejší pohyb nebo přísnější průmyslový výkon.

10 nejdůležitějších faktorů při výběru jakéhokoli průmyslového robota

Užitečné zatížení

Užitečné zatížení je nejviditelnější výchozí bod, ale musí zahrnovat:

• hmotnost dílu

• chapadlo nebo hmotnost nástroje

• zatížení kabelu nebo příslušenství, kde je to relevantní

• bezpečnostní rezerva

Nenastavujte velikost robota příliš blízko absolutnímu limitu.

Dosah

Robot musí pohodlně přistupovat ke všem požadovaným bodům v reálném rozvržení, nejen ve zjednodušeném výkresu.

Kontrola:

• místo vyzvednutí

• bod umístění

• oblast dveří stroje

• rozsah výšky palety

• přístup k příslušenství

• kolizní odbavení

Opakovatelnost

Opakovatelnost ovlivňuje:

• konzistence svaru

• přesnost výběru a umístění

• kvalita stohu

• vyrovnání přípravku

• stabilita přenosu dílů

U aplikací citlivých na procesy je opakovatelnost důležitější než marketingový jazyk o 'přesnosti'.

Doba cyklu

Robot musí držet krok se skutečným výrobním rytmem.

Požádat:

• Kolik úběrů, svarů nebo umístění za minutu je potřeba?

• Bude robot čekat na jiném stroji?

• Je čas na orientaci dílů nebo kontrolu?

Správný robot je ten, který se hodí do řady, nejen ten, který se působivě pohybuje v demu.

End Effector nebo Process Tool

Robotické rameno je pouze částí řešení. O skutečném úspěchu často rozhoduje koncový nástroj.

Příklady:

• svařovací hořák

• vakuový uchopovač

• mechanického chapadla

• magnetický uchopovač

• víceproduktový paletizační uchopovač

• vlastní měkký kontaktní chapadlo

Silný robot s nesprávným nástrojem stále funguje špatně.

Prostředí aplikace

Tovární prostředí ovlivňuje výběr robota.

Zvážit:

• teplo

• prach

• svařovací rozstřik

• vlhkost

• olejová mlha

• prostorová omezení

• lidský provoz v blízkosti

Správná robotická buňka by měla vyhovovat skutečné výrobní hale, nikoli pouze čistému uspořádání showroomu.

Bezpečnost a hodnocení rizik

Bezpečnostní plánování je zásadní jak pro průmyslové roboty, tak pro coboty.

V závislosti na aplikaci to může zahrnovat:

• oplocení

• světelné závěsy

• plošné skenery

• zámky

• rozložení nouzového zastavení

• plánování rychlosti a separace

• řízení přístupu

Výběr robota by nikdy neměl ignorovat bezpečnostní stránku projektu.

Programování a snadné použití

Některé aplikace vyžadují pokročilou logiku pohybu, zatímco jiné těží více z rychlého nastavení a snadné výuky.

To je důležité zejména pro:

• první uživatelé robotů

• smíšená výroba

• menší továrny

• projekty s častými změnami produktů

Snadné použití ovlivňuje přijetí více, než mnoho kupujících očekává.

Integrace s dalším vybavením

Robot je zřídkakdy samostatný nákup. Často to funguje s:

• CNC stroje

• dopravníky

• svařovací zdroje

• polohovadla

• paletové stanice

• senzory

• kontrolní zařízení

Hladká integrace často určuje, zda se projekt stane skutečně produktivním.

Servis, náhradní díly a podpora

Po dodání ramene není projekt robota dokončen.

Před nákupem se zeptejte:

• Je k dispozici podpora při uvádění do provozu?

• Mohou být náhradní díly dodány rychle?

• Je podporována vzdálená diagnostika?

• Bude zajištěno školení?

• Může dodavatel podporovat ladění aplikace po instalaci?

Tyto body jsou důležité zejména pro zahraniční kupující a pro uživatele, kteří automatizují poprvé.

Průmyslový robot vs Cobot: Jednoduché pravidlo rozhodování

Pokud chcete praktické pravidlo, použijte toto:

Vyberte si průmyslového robota, když:

• na rychlosti záleží

• užitečné zatížení je vyšší

• pracovní cyklus je náročný

• proces je náročný nebo se opakuje

• aplikace je dobře definovaná a produkčně zaměřená

Vyberte si cobota, když:

• užitečné zatížení je lehčí

• flexibilita je důležitější než rychlost

• lidská interakce je součástí pracovního postupu

• přemístění je pravděpodobné

• důležitá je snadnost programování

V mnoha továrnách není špatné srovnání značky robota versus značka robota. Je to cobot versus průmyslový robot pro špatný úkol.

Praktické srovnání podle aplikace

Jak přizpůsobit robota skutečným výrobním scénářům

Scénář 1: Opakované svařované kovové rámy

Pokud vaše továrna vyrábí každý den stejné držáky, rámy nebo vyrobené díly, je svařovací robotická buňka často tou správnou volbou.

Upřednostnit:

• stabilní pohyb dráhy

• kvalita svítidla

• vhodný dosah

• stálý přístup k svítilně

• v případě potřeby integrace polohovadla

Scénář 2: Stohování kartonů na konci řádku

Pokud pracovníci ručně stohují kartony na konci balicí linky, paletizační robot může zajistit nejrychlejší návrat.

Upřednostnit:

• užitečné zatížení včetně chapadla

• rychlost linky

• výška stohování

• flexibilita paletového vzoru

• bezproblémové vyzvednutí produktu

Scénář 3: CNC nakládání a vykládání

Pokud obsluha tráví drahocenný čas otevíráním dvířek stroje a přemisťováním dílů mezi zásobníky a sklíčidly, může mít manipulační robot největší dopad.

Upřednostnit:

• opakovatelné uchopení části

• přístup ke stroji

• přizpůsobení cyklu

• konzistence přípravku

• integrace signálu s CNC procesem

Scénář 4: Flexibilní světelná montáž nebo balení

Pokud se úkol často mění a užitečné zatížení je relativně malé, může být cobot praktičtější než tradiční oplocená robotická buňka.

Upřednostnit:

• jednoduchá výuka

• flexibilita úkolů

• bezpečné plánování pracovního prostoru

• zvládnutelná rychlostní očekávání

Časté chyby kupujících

Výběr podle užitečného zatížení

Robot může díl zvednout, ale přesto projekt selže, pokud je dosah, rychlost nebo integrace nástroje nesprávná.

Ignorování End Effector

S chapadlem nebo procesním nástrojem se často zachází jako s detailem. V reálných projektech je to jeden z hlavních faktorů úspěchu.

Podcenění doby cyklu

Robot, který je přesný, ale příliš pomalý, se stále může stát úzkým hrdlem.

Výběr cobota pro těžkou práci

Coboti jsou užiteční, ale nejsou správnou odpovědí pro každý průmyslový proces.

S výhledem na bezpečnostní plánování

Bezpečnost by měla být zvážena před uvedením robota, nikoli po jeho příjezdu.

Zacházení s robotem jako se samostatným zařízením

Většina problémů s automatizací se vyskytuje v bodech rozhraní: upínací přípravky, dopravníky, signály stroje, polohovadla a prezentace dílů.

Jaké informace byste si měli připravit, než požádáte o doporučení robota?

Chcete-li získat užitečné doporučení ohledně robota, připravte si:

• hmotnost dílu nebo produktu

• rozměry a způsob manipulace

• typ aplikace: svařování, paletizace, manipulace, montáž nebo jiné

• požadovaná doba cyklu

• pozice vyzvednutí a umístění

• výška palety nebo dosah stroje, pokud je to relevantní

• aktuální fotografie procesu nebo výkresy rozložení

• předvolby chapadla nebo nástrojů

• bezpečnostní nebo prostorová omezení

• zda je potřeba integrace s CNC stroji nebo jiným zařízením

• místní napětí a požadavky na shodu

• Očekávání OEM nebo značky, pokud jsou relevantní

Čím jasněji je aplikace definována, tím přesnější bude doporučení.

Proč je to důležité pro OEM kupující a distributory

Někteří zákazníci nenakupují pouze pro vlastní výrobu. Mohou to být také:

• místní distributoři

• integrátoři automatizace

• partnery soukromých značek

• regionální prodejci

• výrobci strojů přidávají robotické schopnosti

Pro tyto kupující by diskuse o robotech měla také zahrnovat:

• jazyk řídicího systému

• elektrické normy

• očekávání místních služeb

• plánování náhradních dílů

• dokumentační podpora

• způsob balení a dopravy

• přizpůsobení značky nebo štítku

Dodavatel, který rozumí jak robotovi, tak kontextu projektu, je obvykle cennější než dodavatel nabízející pouze katalog.

Proč kupující často kontrolují úkol plné automatizace se SZGH

Výběr robota funguje nejlépe, když začíná od procesu, nikoli od stránky produktu.

SZGH podporuje výrobce s průmyslovými roboty, CNC stroji, samostatně vyvinutými řídicími systémy a plánováním integrace CNC + robotů. To umožňuje, aby diskuse pokrývala více než jen velikost paže, včetně:

• výběr typu robota na základě aplikace

• přizpůsobení užitečného zatížení a dosahu

• sváření, paletizace a revize pracovního postupu manipulace

• budoucí péče o stroje nebo plánování integrované automatizace

• OEM a přizpůsobení značky

• instalace, školení a poprodejní koordinace

Mnoha zákazníkům tento širší přehled pomáhá snížit riziko projektu před zadáním objednávky.

Závěr

Neexistuje jediný nejlepší robot pro každý tovární úkol.

Svařovací robot je tou správnou volbou, když nejvíce záleží na konzistenci procesu a opakovatelné kvalitě svaru.

Paletizační robot je ideální, když jsou hlavními prioritami stohování produktů, užitečné zatížení a efektivita na konci linky.

Manipulační robot nejlépe funguje při nakládání, vykládání, přemísťování a údržbě strojů.

Cobot . je často vhodnější pro nenáročné, flexibilní aplikace, kde je důležité snadnější nasazení a užší lidská interakce

Nejlepší robot je ten, který vyhovuje skutečnému procesu, ne pouze specifikaci.

Než učiníte konečné rozhodnutí, porovnejte robota se svými skutečnými díly, dobou cyklu, nástroji, bezpečnostními požadavky a dlouhodobými cíli automatizace.

FAQ

Co je první věcí, kterou je třeba zkontrolovat při výběru průmyslového robota?

Začněte samotnou aplikací. Definujte úkol, hmotnost dílu, dobu cyklu, pracovní prostor a zda bude robot svařovat, skládat, přenášet nebo pracovat v blízkosti operátorů.

Jak si mohu vybrat mezi svařovacím robotem a manipulačním robotem?

Vyberte si svařovacího robota, když je hlavním úkolem automatizované svařování s opakovatelným pohybem hořáku. Vyberte si manipulačního robota, když je úkolem nakládání, vykládání, vychystávání nebo přesun materiálu mezi stanicemi.

Jak zjistím, zda má paletizační robot dostatečný dosah?

Zkontrolujte úplné rozvržení, včetně místa odběru, šířky palety a maximální výšky stohování. Reach by měl být hodnocen ve skutečné pracovní obálce, nikoli pouze zjednodušeným číslem.

Je cobot lepší než průmyslový robot?

Ne vždy. Cobot je obvykle lepší pro lehčí a flexibilnější úkoly, kde záleží na snadném nasazení. Pro rychlejší, těžší nebo náročnější průmyslové procesy je často lepší volbou standardní průmyslový robot.

Proč je koncový efektor tak důležitý?

Protože robot vytváří hodnotu pouze tehdy, pokud dokáže produkt spolehlivě držet, přemisťovat nebo zpracovávat. V mnoha projektech je design chapadla nebo nástroje stejně důležitý jako samotné rameno robota.

Může SZGH podporovat obsluhu CNC strojů a integraci robotů?

Ano. SZGH může diskutovat o manipulačních robotech a integrovaných řešeních CNC + robotů pro nakládání, vykládání a další úlohy automatizace výroby.

Může SZGH poskytnout OEM robotická řešení?

Ano. SZGH může diskutovat o požadavcích OEM, jako je značka, barva, jazyk ovládacího rozhraní, elektrická konfigurace, dokumentace, balení a přizpůsobení na základě aplikace.

Jaké informace mám odeslat, než požádám o doporučení robota?

Podělte se o typ aplikace, hmotnost a velikost dílu, cílovou dobu cyklu, rozložení nebo fotografie, podrobnosti o manipulaci nebo svařování a o tom, zda se robot musí integrovat se stroji, dopravníky nebo jiným zařízením.

Poptávka CTA

Potřebujete pomoc s výběrem svařovacího robota, paletizačního robota, manipulačního robota nebo cobota pro vaši továrnu? Pošlete nám podrobnosti o své aplikaci, rozměry produktu a cíle automatizace a my vám můžeme doporučit vhodnější robotické řešení pro váš projekt.