Collaboratieve robots: Beslissen of cobots geschikt zijn voor uw bedrijf

Collaboratieve robots zijn gebouwd om naast mensen te werken, automatisering en productiviteit te verhogen. Leer hoe en waarom cobots uw bedrijf kunnen beïnvloeden.

Collaboratieve robots (cobots) zijn een relatief nieuw type robot in de industriële automatiseringsindustrie. Ondanks dit, nemen ze de sector met storm. U leert de basisprincipes van collaboratieve robots door de volgende onderwerpen:

• Wat is een collaboratieve robot?
• Welke sectoren gebruiken collaboratieve robots?
• Toepassingen voor collaboratieve robots
• Wanneer (en wanneer niet) automatiseren met collaboratieve robots
• Kostenoverwegingen

Cobot prijscheck: Vraag offertes aan van leveranciers voor collaboratieve robots gratis via HowToRobot.com

Wat is een collaboratieve robot?

De collaboratieve robot werd rond de eeuwwisseling ontwikkeld en uitgebracht. Het doel is om geautomatiseerde taken uit te voeren rond menselijke operators. Dit verschilt van andere stationaire industriële robots. Die robots zijn bedoeld om geïsoleerd van mensen te zijn. Dit wordt bereikt door fysieke barrières en andere veiligheidsapparatuur. Collaboratieve robots omvatten unieke functionaliteit om ze geschikt te maken voor het werken rond mensen. Deze kenmerken kunnen dingen omvatten zoals:

• Snelheidsbeperkingen
• Draagcapaciteitsbeperkingen
• Krachtdetectie

Technisch gezien kunnen collaboratieve robots in elke vorm van robots komen. Echter, het zes-as-ontwerp is de vorm waarin bijna alle collaboratieve robots commercieel beschikbaar zijn. Dit ontwerp maakt de collaboratieve robot klaar voor een breed scala aan toepassingen.

Collaboratieve robots hebben enkele scherpe verschillen met de industriële zes-as-robot. Ze zijn ontworpen om om mensen heen te werken, in tegenstelling tot het industriële type. Bovendien zijn collaboratieve robots eenvoudiger voor niet-experts om mee te interacteren. Dit omvat herprogrammeren en parameters aanpassen op de robot. De ontwikkelomgeving is doorgaans grafisch en intuïtief. Dit in tegenstelling tot de complexere ontwikkelomgeving van industriële robots.

Cobots zijn ook lichtgewicht vergeleken met hun industriële neven. Dit stelt hen in staat om te worden gekoppeld met mobiele robots om in dynamische omgevingen te presteren. Een cobot kan een machine-tending taak uitvoeren voor een bepaalde periode. Vervolgens, wanneer het elders nodig is, zal de mobiele robot de cobot naar een ander gebied transporteren. Op dat moment kan het zijn volgende taak uitvoeren. Dit geeft de cobot veel meer flexibiliteit om een impact te hebben op uw productieomgeving.

Cobots hebben strenge ontwerpbeperkingen gedefinieerd door de International Organization for Standardization (ISO). Dus u kunt zeker zijn dat van merk tot merk er een basisniveau van "collaboratie" en veiligheidsspecificaties wordt gerespecteerd.

ISO definieert 4 typen collaboratieve robot bedrijsmodi:

1. Vermogen en Kracht Beperking

Deze methode stelt krachtbeperkingen in via een krachtterugkoppelingssysteem. Dit betekent dat als de robot een persoon of object raakt, het zijn beweging stopt. Rekening houdend met de inertie van de robot, moeten zijn kracht en snelheid beperkt worden om zo nodig te stoppen. De "collaboratieve snelheid" is gedefinieerd als niet meer dan 250 mm per seconde. Het moet worden opgemerkt, dit betekent niet dat er nul gevaar is bij het gebruik van een collaboratieve robot. Elke toepassing is uniek. Een risicoanalyse moet worden uitgevoerd en correct toegepast om een veilige werkomgeving te garanderen.

U moet een risicoanalyse uitvoeren voor elk robottype in hun gehele toepassing en bij herontploiing naar een nieuw station of een nieuwe taak. In het kort, het bestaat uit het evalueren van de risico's en het aanpakken ervan.

Vermogen en Kracht Beperking is de meest voorkomende methode van cobot-bedrijf. Het stelt de dichtste werkomhulling tussen menselijke en robotische operators toe. Deze modus ondersteunt minimale productiviteitsbeperkingen of onderbrekingen. Deze methode vereist ook geen externe apparatuur om functioneel te zijn. Dit is omdat het krachtterugkoppelingssysteem inherent is in de robot. Dit systeem is een combinatie van hardware en programmering.

2. Snelheid en Scheiding Monitoring

Deze methode gebruikt sensortoestellen om de omringende ruimte te monitoren. Dit wordt gedaan om de beweging van de robot te controleren. Deze ruimte wordt soms aangeduid als de uitgebreide werkomhulling. Over het algemeen monitort deze apparatuur de ruimte op mensen of apparatuur. Naarmate een operator of vorkheftruck de werkcel benadert, zal de robot dienovereenkomstig reageren. Het zal vertragen, zijn bewegingsbereik beperken, of beide totdat de mens of het object de stopzone binnenkomt. Op dat moment stopt de robot alle beweging. Eenmaal de obstructie verwijderd uit de gedefinieerde zone, begint de robot weer te bewegen. Dit type mens-robot collaboratie kan ook met industriële robots geïmplementeerd worden.

3. Handbegeleiding

Handbegeleiding is essentieel de afstandsbediening van een robot door een operator met behulp van een besturingsmodule. Dit wordt vaak gezien in tillingsapplicaties voor zware en gevaarlijke materialen. Dit vereiste traditioneel een operator om de bewegingscontrole over te nemen.

Deze technologie wordt nu gebruikt in de mogelijkheid om "hand te leren". Deze functionaliteit komt met veel moderne collaboratieve robots. Een operator kan de robot handmatig begeleiden met behulp van bedieningselementen op de robot om stappen in een proces te leren. Een industriële robot zou een krachtsensor nodig hebben om een leermogelijkheid te hebben.

4. Veiligheidsgemonitorde Stop

Veiligheidsgemonitorde stop is een collaboratiemodus die we vaak zien, zelfs voor industriële robots. Wanneer een mens het werkgebied van de robot binnenkomt, stopt het volledig. Systemen zoals lasergordijnen, noodstops, speciale sloten op de celdeuren worden gebruikt om te detecteren of een mens het gebied binnenkomt. Onderhoudsteams gebruiken deze collaboratiemodus ook om aan de robots te werken.

Veel collaboratieve robots implementeren meer dan één van deze methoden. Dit maakt ze in staat om flexibel te zijn en in dynamische omgevingen te opereren. Het moet worden opgemerkt dat elke toepassing uniek is. Een risicoanalyse moet worden uitgevoerd en correct toegepast om een veilige werkomgeving te garanderen, ongeacht het robottype.

Welke sectoren gebruiken collaboratieve robots?

Collaboratieve robots hebben een breed scala aan toepassingen in veel verschillende sectoren. Dankzij hun algemeen-doel ontwerp. Sectoren die veelvuldig gebruikmaken van cobot-technologie zijn:

• Verpakking
• Farmaceutisch
• Voedings- en drankenindustrie
• Elektronica
• Logistiek
• Metalen
• Kunststof
• Automotive
• Lucht- en ruimtevaart

Cobots kunnen in bijna elke grote sector gevonden worden. Hun ontwerp omvat kenmerken die een breed scala aan toepassingen toelaten. Bent u klaar om te beginnen met zoeken naar oplossingen voor uw toepassing of sector? U kunt HowToRobot bezoeken om offertes te ontvangen van verschillende leveranciers. Bespaar uzelf tijd en moeite door ons netwerk voor u te laten werken.

Toepassingen voor collaboratieve robots

U hebt geleerd dat collaboratieve robots veelvuldig in verschillende sectoren voorkomen. Welke soorten taken worden cobots opgedragen? Zulke toepassingen omvatten:

• Pick-and-place taken
• Montage en demontage
• Materiaalafhandeling
• Lassen
• PCB-solderen
• Inspectie
• Doseren
• Machine-tending

U zult merken dat dit een breed scala aan toepassingen is. Dit is een van de voordelen van collaboratieve robots. Ze zijn een veelzijdige technologie. Ze kunnen worden ingezet en herontplooid om veel verschillende taken in een enkele faciliteit uit te voeren.

Collaboratieve robots hebben sterke punten die ze een goede keuze maken voor veel toepassingen. Ten eerste hebben ze interne systemen die ze geschikt maken om om mensen heen te werken. Bovendien delen ze het zes-as-ontwerp met de industriële zes-as-robot. Dit geeft ze een goed evenwicht van snelheid, bewegingsbereik en draagcapaciteit. De bewegingsvrijheid van het zes-as-ontwerp brengt specifieke voordelen. Zijn uitstekende bewegingsbereik zal het niet beperken om specifieke toepassingen uit te voeren. Ze zijn ook leerbaar. Dit betekent dat een operator de robot handmatig door zijn taak kan begeleiden om het te leren. Vanaf dit punt kan de robot deze taak herhaaldelijk uitvoeren. Als de taak verandert, kan het herlerd en herontplooid worden.

Natuurlijk zijn cobots niet geschikt voor elke toepassing. De hoofdfactor hiervoor is dat diezelfde kenmerken die hen toelaten om om mensen heen te werken, ook hun vermogen beperken om sommige taken uit te voeren. Stel u een taak voor die hoge snelheid en zwaar draagvermogen vereist. Dit kan een hoog-volume automotive montage toepassing zijn. De cobot zou hier niet de optimale keuze zijn. Dit is omdat zijn kleinere draagcapaciteit zijn vermogen beperkt om de last te manoeuvreren. Dit zal de robot tijdens de bedrijf fouten laten geven. Fouten zullen werkstroomonderbrekingen veroorzaken en de lijn stoppen. Bovendien is de snelheid die nodig is om de doorvoer te maximaliseren misschien niet haalbaar met een cobot. Hun lagere snelheden kunnen grotere efficiëntiewinst onbenut laten. In dit geval zou een traditionele industriële zes-as-robot de betere keuze zijn. Wanneer moet u dan kijken naar automatiseren met een collaboratieve robot?

Wanneer (en niet) automatiseren met collaboratieve robots

Zoals u geleerd hebt, hebben cobots veel toepassingen en voordelen. Hoe weet u of uw toepassing geschikt is voor automatisering met een cobot? Goede projectkandidaten voor cobots omvatten enkele van de volgende kenmerken:

• Technici hebben weinig ervaring met robots
• Kwaliteitscontrole is cruciaal
• De taak kan in de toekomst veranderen
• De taak vereist collaboratie met menselijke werknemers
• De taak is niet hoge snelheid en vereist geen grote kracht

Technici hebben weinig ervaring met robots

Robots zijn complexe apparatuur. Als zodanig vereisen ze ervaren technici om ze te bedienen en te onderhouden. Een groot deel van deze expertise ligt in herprogrammeren. Cobots hebben de mogelijkheid om op een eenvoudige en intuïtieve manier te worden bestuurd. Hun programmeerinterface is veel meer uitnodigend voor de leek. Dit betekent dat minder ervaren operators en technici deze apparatuur kunnen bedienen en herprogrammeren. Hoewel de instap-taken makkelijk en toegankelijk zijn voor minder ervaren mensen, kunnen deze technologien opgeschaald worden tot de complexiteit en efficiëntie van hun industriële robotneven. Dit is waarom uw team nog steeds experts moet zoeken om van te leren. Ze zullen dan hun programmeervaardigheden ontwikkelen en meer complete robotcellen implementeren.

Kwaliteitscontrole is cruciaal

Als veel andere robottypen, zijn cobots herhaalbaar en nauwkeurig. Dit is vooral het geval vergeleken met hun menselijke tegenhangers. Vanwege dit kunnen hoge-precisie toepassingen goede kandidaten zijn voor cobot-automatisering. Kwaliteitscontrolefouten leiden tot mislukkende of onacceptabele producten. Dit betekent vaak minder efficiënte productieprocessen. Dit is verloren omzet voor uw bedrijf. Robotica in het algemeen helpen deze problemen te verminderen. Ze bereiken dit door hun nauwkeurige en programmeerbare aard. Cobots worden veelvuldig in deze toepassingen ingezet.

De taak kan in de toekomst veranderen

Cobots hebben de unieke mogelijkheid om taken gemakkelijk "te leren". Onervaren technici vinden het handmatig leren hulpmiddel vaak nuttig bij het beginnen. De ware waarde van cobot-herontplooiing ligt echter in de programmeerinterface. De grafische programmering maakt het makkelijk te begrijpen voor nieuwkomers en ongetrainde robots. Dit betekent dat als een taak lichtjes verandert, het cobot-programma snel en eenvoudig gewijzigd kan worden. Dit vermindert de frequentie waarmee u een integrator belt voor herprogrammering aanzienlijk. Deze kostenreductie leidt tot meer omzet in uw zak en een snellere rendementsopbrengst.

Nog steeds niet zeker of uw taak een cobot vereist? Het HowToRobot adviseursnetwerk verbindt u met industrie-experts die uw toepassing kunnen onderzoeken en helpen bepalen de juiste oplossing voor u.

De taak vereist collaboratie met menselijke werknemers

Het definerende kenmerk van collaboratieve robots is hun vermogen om met mensen te werken. Bepaalde taken geoptimaliseerd kunnen worden door enige automatisering met menselijk werk te combineren. Robots zijn goed in het hanteren van eenvoudige en saaie taken. Mensen blinken uit in taken die kenmerken omvatten zoals complexe besluitvorming. Het combineren van de twee om samen te werken benut de sterke kanten van beiden. Hun prestaties op deze manier overstijgen wat elk alleen kan doen. Deze optimalisatie maximaliseert uw productiepotentieel. Deze verhoogde efficiëntie biedt verhoogde omzet en rendementsopbrengst.

De taak is niet hoge snelheid en vereist geen grote kracht

De grootste beperkingen van collaboratieve robots liggen in kracht- en snelheidsspecificaties. Dit is ontwerpbedingt vanwege hun mensgerichte benadering. Taken die hoge-snelheidsmechanica vereisen, zijn slechte kandidaten voor collaboratieve robots. Dit omvat taken zoals hoog-volume pick-and-place of montage. Het implementeren van een cobot in deze toepassingen kan onbenutte efficiëntiewinst op tafel laten liggen. Bovendien zal draagbeperkingen de cobot belemmeren om alle taken aan te nemen. Zware taken zoals groot materiaalafhandeling toepassingen zijn misschien niet mogelijk voor een cobot. Traditionele industriële robots zouden een betere keuze zijn voor deze toepassingen.

Cobot-toepassingen liggen typisch binnen de kracht- en snelheidscapaciteit van mensen. Echter, cobots bieden grotere uptime dan mensen. Robots vereisen geen pauzes, dienstwisselingen of ziekedagen. Ze bieden ook grotere consistentie. Dit is omdat ze niet lijden aan vermoeiding of letsel door lasten met snelheid te verplaatsen. Dit biedt verhoogde efficiëntie en doorvoerpotentieel dan alleen menselijke operators.

De waarheid over cobots

Cobots veranderen de robotica-industrie en worden mogelijk nog steeds misbegrepen. Hun prestatiebeperkingen en hogere prijspunt kunnen twijfel creëren over hun gebruik op de markt. Vanuit hun groeiende aanwezigheid in de afgelopen jaren hebben we begrepen dat "gemak van gebruik" de hoofdrijder is voor groei en meer toegankelijkheid voor MKB's. Ze hebben een nieuwe markt voor robotica geopend: degene zonder de middelen voor complexe automatisering. Hoewel "echte" mens-robot collaboratie zeldzaam is tot nu toe, hebben cobots de wereld geopend voor nieuwe mogelijkheden: makkelijker te leren en gebruiken robots en toekomstige echte collaboratie mens-robot. Dat gezegd hebbende, de toekomst moet nog geschreven worden.

Kostenoverwegingen

De kosten van de apparatuur is altijd een grote factor in de ROI-berekening. U bent misschien verrast te leren dat collaboratieve robots vaak duurder zijn dan een vergelijkbare industriële robotarm. Echter, industriële robots dragen zwaardere secundaire kosten. Deze zijn vaak onnodig voor collaboratieve toepassingen. Bijvoorbeeld, industriële robots zullen altijd extra veiligheidsapparatuur vereisen. Deze veiligheidsapparatuur omvat dingen zoals:

• Lichtgordijnen
• Veiligheidsscanners
• Omheining
• Schermen
• Noodstopknoppen

Bovendien is het niet-collaboratieve industriële type moeilijker te integreren. Dit is grotendeels te danken aan hun complexere programmeeromgeving. Deze robots zullen ervaren technici en programmeurs vereisen om te installeren en in te stellen. Onderhoudskosten zijn hoger voor industriële robots ook. Industriële robots zijn na integratie vaak duurder dan collaboratieve robots. Dit is het geval zelfs als de cobot op zich initieel duurder is. Een redelijke kosten voor een gemiddelde cobot in een standaardtoepassing zal rond de $35k - $60k liggen.

U hebt geleerd over enkele van de vele toepassingen van collaboratieve robots in de industrie. Hoe weet u of deze investering geschikt is voor u? Welke opbrengsten kunt u behalen? HowToRobot's Investeringscalculator stelt u in staat om besparingen te schatten en verbetergebieden in uw faciliteit te identificeren, kosten te analyseren en uw ROI te berekenen.