Knikgestuurde robots:gids voor de meest bekende industriële robot

Knikrobots zijn tegenwoordig de meest gebruikte industriële robots. Ontdek waarom, wat ze kunnen doen en wanneer je ze moet gebruiken.

Een gelede robot heeft roterende gewrichten en kan tot 10 of meer assen hebben. Hierdoor hebben ze meer bewegingsvrijheid wat een grote veelzijdigheid met zich meebrengt. Hun precisie en bewegingsstijl lijken sterk op die van een menselijke arm. Gelede robots zijn onmisbaar geworden in de maakindustrie. Laten we deze gespecialiseerde robots in meer detail begrijpen aan de hand van de volgende secties:

• Standaardtoepassingen voor gelede robots
• Industriën voor gelede robots
• Wanneer moet je een gelede robot gebruiken?
• Hoeveel kosten gelede robots?

Standaardtoepassingen voor gelede robots

Gelede robots hebben een breed scala aan mogelijkheden in vergelijking met andere robots. Dit maakt ze een geweldige optie voor de meeste toepassingen. Typische toepassingen van gelede robots in een industriële omgeving zijn:

• Materiaalverwerking
• Lassen
• Montage
• Machineonderhoud

Materiaalverwerking

Material handling is een veel voorkomende industriële toepassing voor gelede robots. Het kan taken omvatten zoals palletiseren, pick-and-place en bin-picking. Gelede robots zijn geweldig voor deze toepassingen omdat ze kunnen worden geschaald om hoge nuttige lasten en reikwijdte aan te kunnen. Deze toepassingen kunnen al snel te moeilijk worden voor andere robottypes. Een deltarobot kan bijvoorbeeld snel een pick-and-place-taak uitvoeren. Maar wat als het onderdeel een zware stalen knuppel is? Plots wordt deze taak te veel voor de delta. Om dit in perspectief te plaatsen:high-end knikarmmodellen kunnen een laadvermogen van meer dan 1000 kg aan. Een grote deltarobot kan iets aan in het bereik van 10-20 kg.

Lassen

Lassen was een van de eerste toepassingen voor industriële robots. Een belangrijke reden waarom ze hier uitblinken, is hun behendigheid. Lastoepassingen vereisen vaak nauwkeurige bewegingen onder bepaalde hoeken. Deze hoeken zijn gewoon niet haalbaar met andere robots zoals SCARA's en Delta's. Het plaatsen van de verkeerde robot in een lastoepassing kan de kwaliteit van het gelaste onderdeel ernstig beperken.

Montage

Gelede robots zijn om verschillende redenen geweldig voor assemblagetoepassingen. Dankzij hun gewrichten kunnen ze bewegen op manieren die andere robots niet kunnen. Dankzij hun laadvermogen kunnen ze ook ladingen verplaatsen die andere robottypes niet kunnen tillen. Ze zijn precies genoeg voor zelfs kleine montagetaken. Om deze reden vindt u de meeste geautomatiseerde montagetaken die worden uitgevoerd door gelede robots.

Machineonderhoud

Machineonderhoud is een andere veelvoorkomende taak voor gelede robots. Geautomatiseerde machinebehandeling maakt het laden en lossen van grondstoffen in machines mogelijk. Nogmaals, dankzij het verbeterde bereik en de behendigheid van deze robot kan hij hier uitblinken. Moderne machines voor het verzorgen van machines kunnen alles, van het laden van het onderdeel, het openen en sluiten van de deur tot zelfs het uitvoeren van het gespecificeerde programma door het op de HMI te selecteren.

De markt voor gelede robots zal naar verwachting een CAGR van meer dan 12% registreren in 2021-2026, waarbij automatisering, maatwerk en arbeidsveiligheid de acceptatie ervan in de industriële sector stimuleren.

Industrieën voor gelede robots

Knikrobots bestrijken een breed scala van de meest voorkomende robottoepassingen. Omdat ze zo veelzijdig zijn, is het logisch dat ze in de meeste industrieën worden gebruikt. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn:

• Automobiel
• Metalen
• Elektronica
• Eten en drinken 
• Farmaceutica

Automobiel

De auto-industrie was een van de eersten die industriële robots omarmde. Deze blijven populair bij autobedrijven van elke omvang. Een hoog laadvermogen en een groot bereik zijn veelvoorkomende vereisten voor automobieltoepassingen, aangezien automobielcomponenten vaak groot en zwaar zijn. Deze factoren maken gelede robots de enige keuze om deze taken te automatiseren. Deze automatisering zorgt voor een hoger productievolume en veiligere werkomgevingen.

Elektronica

Precisie en behendigheid zijn veelvoorkomende kenmerken van toepassingen in deze branche. Kleine componenten vereisen nauwkeurige bewegingen om correct te worden geplaatst. Geautomatiseerd solderen vereist behendige bewegingen zoals bij lassen. Dit vereist dat de apparatuur beweegt onder hoeken die niet haalbaar zijn door andere robottypes. Sommige toepassingen vereisen precisie op micronniveau. De meeste scharnierarmen zullen dit niveau van precisie niet kunnen bereiken vanwege hun mechanische constructie.

Farmaceutica

De farmaceutische industrie stelt hoge eisen aan precisie, reinheid en authenticatie. Gelede robots hebben de precisie die vereist is voor de meeste farmaceutische toepassingen. Ze kunnen worden geconfigureerd met afgedichte verbindingen en beschermhulzen. Dit zijn kritische eisen aan machines in cleanrooms. Veelvoorkomende toepassingen zijn onder meer pick-and-place, uitgifte en scannen.

Wanneer moet je een gelede robot gebruiken?

Nu begrijp je wat gelede robots zijn en enkele veelvoorkomende toepassingen. Gelede robots hebben, net als andere machines, hun sterke punten en beperkingen. U wilt deze begrijpen om een ​​beter geïnformeerde beslissing te nemen over de inzet van deze robots in uw bedrijf. De businesscase en de toepassingsaanpassing zijn enkele factoren waarmee u rekening moet houden wanneer u een gelede robot voor uw toepassing overweegt.

Businesscase

Gelede robots kunnen een grote positieve impact hebben op uw bedrijfsresultaten. Bepaalde gevallen kunnen ertoe leiden dat u automatisering gaat overwegen. Enkele voorbeelden zijn:

• Hogere doorvoervereisten
• Veiligheidsrisico's voor menselijke operators
• Kostenverlagingen

Dit zijn enkele veelvoorkomende redenen voor fabrikanten om te automatiseren. Mensen hebben een beperkte bewegingssnelheid en kunnen dit maar zo lang volhouden voordat ze vermoeid raken. Geautomatiseerde apparatuur overtreft vaak de snelheid die mensen kunnen halen. Ze kunnen deze snelheid aanhouden zolang de robot operationeel is. Gelede robots zijn niet de snelste robots op de markt, maar voor veel toepassingen kunnen ze menselijke operators nog steeds overtreffen.

De veiligheid van menselijke operators kan fabrikanten ertoe aanzetten hen van die taak te verwijderen. Dit is vaak het geval wanneer operators gewond raken door het tillen, snijden of verzorgen van een machine. Door dit proces te automatiseren, kunt u uw werknemers beschermen en geld besparen door letselgerelateerde boetes en kosten voor uitvaltijd. Het is echter belangrijk om te onthouden dat robots inherent gevaarlijk zijn. Het installeren van een gelede robot in een toepassing zonder risicobeperking kan gevaarlijker zijn voor operators. Gelede robots moeten worden geïnstalleerd met geschikte veiligheidsvoorzieningen om het risico op letsel voor menselijke operators te beperken.

Kostenbesparingen zijn enkele van de meest voorkomende redenen om te automatiseren in de huidige concurrerende productieomgeving. Geautomatiseerde productielijnen zijn vaak efficiënter dan handmatige productielijnen op schaal. Dit leidt uiteindelijk tot lagere productiekosten voor elk onderdeel. Bovendien kunnen onderdelen consistenter worden geproduceerd door minder productiefouten. Zoals je later in dit artikel zult leren, zijn gelede robots erg duur. Het is vooral belangrijk bij dit type robot om ervoor te zorgen dat uw kostenbesparingen een nettovoordeel zijn, rekening houdend met de kosten van een gelede robotproject.

Uw zakelijke uitdagingen moeten bepalen wat en hoeveel u in uw faciliteit moet automatiseren. Het is essentieel om te begrijpen welke projecten het meest zullen profiteren van gelede robotautomatisering. Onze tool voor het vinden van potentiële klanten helpt u bij het identificeren van belangrijke projecten die het meest geschikt zijn voor automatisering in uw bedrijf.

Applicatie geschikt

Je hebt veel opties tot je beschikking als het gaat om robotautomatisering. Application fit is het meest kritische element voor een succesvol robotproject. Het is essentieel om de specifieke vereisten van uw toepassing te begrijpen. Gelede armen kunnen de meeste toepassingen uitvoeren. Ze zijn echter niet altijd de meest optimale oplossing.

In gevallen waarin de toepassing een hogere snelheid vereist dan deze robot aankan, zijn soms delta-robots de betere keuze. Een voorbeeld hiervan kan een snelle pick-and-place-toepassing zijn. Het zou ideaal zijn om een ​​snelle robot te koppelen aan dit soort toepassingen. Stel dat je hebt besloten dat een robot met zes assen en een delta-robot beide in staat zijn om de taak uit te voeren. Een robot met zes assen heeft doorgaans snelheden in de honderden graden per seconde. Een standaard deltarobot kan gemakkelijk 1000+ graden per seconde overschrijden. Het kiezen van een zesassige boven een delta wanneer beide het werk kunnen doen, kan waardevolle productiviteit op tafel leggen.

Andere keren zijn extreme niveaus van precisie vereist. In deze gevallen presteren scharnierende armen beter dan cartesiaanse robots. Cartesiaanse robots hebben het vermogen om precisie op micronniveau te bereiken. De meeste andere robottypes kunnen slechts bogen op precisieniveaus in de tienden of honderdsten van millimeters. Het kiezen van de verkeerde robot voor uw toepassing kan uw potentiële rendement beperken of volledig mislukken.

Knikarmen blinken vaak uit in toepassingen die een hoge mate van flexibiliteit vereisen. Lassen is hier een goed voorbeeld van. Een gelede arm zou een goede keuze zijn vanwege het vermogen om precies onder complexe hoeken te manoeuvreren om de nodige lassen te maken. Meer rigide robottypes zoals cartesianen, SCARA's of delta's zouden het moeilijk hebben in een omgeving waar flexibele beweging vereist is.

Als u twijfelt, raden we u aan contact op te nemen met experts die u kunnen adviseren bij het selecteren van robotoplossingen voor uw specifieke projecten en uitdagingen.

Hoeveel kosten gelede robots?

Gelede robots bevinden zich aan de dure kant van het robotspectrum. De robot zelf is duur, maar er zijn verschillende andere factoren die leiden tot gemeenschappelijke projectkosten van meer dan $ 100.000 USD. Deze factoren omvatten:

• Integratiekosten
• Training
• Eindeffectoren
• Veiligheidsuitrusting
• Onderhoud

Het is cruciaal om deze kosten mee te nemen in uw ROI-berekening. Begrijp dat u met meer te maken hebt dan alleen de initiële kosten van een robotarm. Veel van deze kosten zijn variabel en toepassingsafhankelijk. Zeer complexe projecten zullen bijvoorbeeld hogere integratiekosten hebben vanwege de moeilijkheid van implementatie en programmering. Voor meer gevaarlijke toepassingen is mogelijk meer veiligheidshardware vereist.

Aan robotprojecten hangt een zwaar prijskaartje. Met al deze kosten moet rekening worden gehouden bij het berekenen van het investeringsrendement (ROI) op een gelede robot. U moet zich dan afvragen wat u wint bij het automatiseren van uw proces. Dit omvat zaken als: 

• Verhoogde doorvoer
• Consistentere productiekwaliteit
• Efficiëntiewinst
• Kostenverlagingen

U kunt zelfs besluiten om enkele kwalitatieve factoren op te nemen, zoals beperking van het letselrisico of andere verbeteringen van de kwaliteit van leven. Deze voor- en nadelen moeten tegen elkaar worden afgewogen om een ​​ROI-beeld te krijgen. Dit zou u moeten helpen een weloverwogen beslissing te nemen over een automatiseringsproject.

Ondanks hun hoge kosten hebben fabrikanten al tientallen jaren een positieve invloed op hun bedrijfsresultaten door gelede robots te gebruiken. U kunt zoeken in onze leveranciersgids om contact te leggen met leveranciers bij u in de buurt en uw automatiseringstraject te starten.