Samenwerkende robots:hoe te beslissen of cobots de juiste keuze zijn

Samenwerkende robots zijn gebouwd om naast mensen te werken, waardoor de automatisering en productiviteit toenemen. Ontdek hoe en waarom cobots uw bedrijf kunnen beïnvloeden.

Collaboratieve robots (cobots) zijn een relatief nieuw type robot in de industriële automatiseringsindustrie. Desondanks veroveren ze de industrie stormenderhand. U leert de basisprincipes van collaboratieve robots aan de hand van de volgende onderwerpen: 

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

Cobot-prijscontrole: krijg gratis offertes van leveranciers over collaboratieve robots via HowToRobot.com 

Wat is een samenwerkende robot?

De collaboratieve robot is rond de eeuwwisseling ontwikkeld en uitgebracht. Het doel is om geautomatiseerde taken rond menselijke operators uit te voeren. Dit verschilt van andere stationaire industriële robots. Die robots zijn bedoeld om geïsoleerd te worden van mensen. Dit wordt bereikt met behulp van fysieke barrières en andere veiligheidsvoorzieningen. Collaboratieve robots bevatten unieke functionaliteit om ze geschikt te maken voor het werken met mensen. Deze functies kunnen zaken omvatten als:

• Snelheidsbeperkingen
• Beperkingen laadvermogen
• Detectie forceren

Technisch gezien kunnen collaboratieve robots in elke vorm van robots voorkomen. Het ontwerp met zes assen is echter de vorm waarin bijna alle collaboratieve robots in de handel verkrijgbaar zijn. Dit ontwerp maakt de collaboratieve robot klaar voor een breed scala aan toepassingen.

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

Cobots zijn ook lichtgewicht in vergelijking met hun industriële neven. Hierdoor kunnen ze worden gekoppeld aan mobiele robots om te presteren in dynamische omgevingen. Een cobot kan gedurende een bepaalde tijd een machine verzorgende taak uitvoeren. Dan, wanneer het ergens anders nodig is, zal de mobiele robot de cobot naar een ander gebied transporteren. Op dit punt kan het zijn volgende taak uitvoeren. Dit geeft de cobot veel meer flexibiliteit om impact te hebben op uw productieomgeving.

Cobots hebben strikte ontwerpbeperkingen die zijn gedefinieerd door de International Organization for Standardization (ISO). U kunt er dus zeker van zijn dat er van merk tot merk een basisniveau is van "samenwerking" en veiligheidsspecificaties die worden gerespecteerd.

ISO definieert 4 soorten samenwerkende robotbedieningsmodi: 

1. Kracht en krachtbeperkend

Deze methode stelt krachtbeperkingen in via een forcefeedbacksysteem. Dit betekent dat als de robot contact maakt met een persoon of object, deze stopt met bewegen. Gezien de traagheid van de robot, moeten zijn kracht en snelheid worden beperkt om te stoppen als dat nodig is. De "samenwerkingssnelheid" wordt gedefinieerd als niet meer dan 250 mm per seconde. Opgemerkt moet worden dat dit niet betekent dat er geen gevaar is bij het gebruik van een collaboratieve robot. Elke toepassing is uniek. Er moet een risicobeoordeling worden uitgevoerd en correct worden toegepast om een ​​veilige werkomgeving te garanderen.

U moet een risicobeoordeling uitvoeren voor elk robottype in hun hele toepassing en bij herplaatsing naar een nieuw station of een nieuwe taak. Kortom, het bestaat uit het evalueren van de risico's en het aanpakken ervan.

Kracht- en krachtbegrenzing is de meest gebruikte methode van cobotbediening. Het zorgt voor het dichtste werkbereik tussen menselijke en robotoperators. Deze modus ondersteunt minimale productiviteitsbeperkingen of onderbrekingen. Deze methode vereist ook geen externe apparatuur om functioneel te zijn. Dit komt omdat het forcefeedbacksysteem inherent is aan de robot. Dit systeem is een combinatie van hardware en programmering.

2. Snelheids- en scheidingsbewaking

Deze methode maakt gebruik van detectieapparatuur om de omgeving te bewaken. Dit wordt gedaan om de beweging van de robot te controleren. Dit gebied wordt ook wel het uitgebreide werkgebied genoemd. Over het algemeen bewaakt deze apparatuur het gebied op mensen of apparatuur. Als een operator of vorkheftruck de werkcel nadert, zal de robot dienovereenkomstig reageren. Het zal ofwel vertragen, zijn bewegingsbereik beperken, of beide totdat de mens of het object de stopzone binnengaat. Op dit punt stopt de robot alle bewegingen. Zodra het obstakel uit de gedefinieerde zone is verwijderd, begint de robot weer te bewegen. Dit type samenwerking tussen mens en robot kan ook worden geïmplementeerd met industriële robots.

3. Handgeleiding

Handgeleiding is in wezen het op afstand bedienen van een robot door een operator met behulp van een besturingsmodule. Dit wordt vaak gezien bij hijstoepassingen voor zware en gevaarlijke materialen. Hiervoor was traditioneel een operator nodig om de motion control over te nemen.

Deze technologie wordt nu gebruikt in de mogelijkheid om met de hand les te geven. Deze functionaliteit wordt geleverd met veel moderne collaboratieve robots. Een operator kan de robot met de hand sturen met behulp van bedieningselementen op de robot om stappen in een proces aan te leren. Een industriële robot zou een krachtgevoelig apparaat nodig hebben om te kunnen leren.

4. Veiligheidsbewaakte stop

Safety bewaakte stop is een samenwerkingsmodus die we vaak zien, zelfs voor industriële robots. Telkens wanneer een mens het werkgebied van de robot betreedt, stopt deze volledig. Systemen zoals lasergordijnen, noodstoppen, speciale sloten op de celdeuren worden gebruikt om te detecteren of een mens het gebied betreedt. Onderhoudsteams gebruiken deze samenwerkingsmodus ook om aan de robots te werken.

Veel collaboratieve robots gebruiken meer dan één van deze methoden. Hierdoor kunnen ze flexibel zijn en opereren in dynamische omgevingen. Opgemerkt moet worden dat elke toepassing uniek is. Er moet een risicobeoordeling worden uitgevoerd en correct worden toegepast om een ​​veilige werkomgeving te garanderen, ongeacht het type robot.

Welke industrieën gebruiken collaboratieve robots?

Collaboratieve robots hebben een breed scala aan toepassingen in veel verschillende industrieën. Dankzij hun algemene ontwerp. Industrieën die vaak profiteren van cobottechnologie zijn onder meer:

• Verpakking
• Farmaceutisch
• Eten en drinken
• Elektronica
• Logistiek
• Metalen
• Kunststoffen
• Automobiel
• Lucht- en ruimtevaart

Cobots zijn te vinden in bijna elke grote industrie. Hun ontwerp bevat kenmerken die een breed scala aan toepassingen mogelijk maken. Bent u klaar om op zoek te gaan naar oplossingen voor uw toepassing of branche? U kunt HowToRobot bezoeken om offertes van verschillende leveranciers te ontvangen. Bespaar uzelf tijd en moeite door ons netwerk te gebruiken om voor u te werken.

Toepassingen voor samenwerkende robots

Je hebt geleerd dat collaboratieve robots vaak worden aangetroffen in verschillende industrieën. Met wat voor soort toepassingen zijn cobots belast? Dergelijke toepassingen omvatten:

• Taken kiezen en plaatsen
• Montage en demontage
• Materiaalverwerking
• Lassen
• PCB-solderen
• Inspectie
• Doseren
• Machineonderhoud

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

Collaboratieve robots hebben sterke punten waardoor ze een goede keuze zijn voor veel toepassingen. Ten eerste hebben ze interne systemen waardoor ze geschikt zijn om met mensen om te gaan. Bovendien delen ze het zesassige ontwerp met de industriële zesassige robot. Dit geeft ze een goede balans tussen snelheid, bewegingsbereik en laadvermogen. De bewegingsvrijheid van het zesassige ontwerp brengt specifieke voordelen met zich mee. Het uitstekende bewegingsbereik zal het niet beperken bij het uitvoeren van specifieke toepassingen. Ze zijn ook leerbaar. Dit betekent dat een operator de robot met de hand kan begeleiden bij zijn taak om hem te leren. Vanaf dit punt kan de robot deze taak herhaaldelijk uitvoeren. Als de taak verandert, kan deze opnieuw worden geleerd en opnieuw worden geïmplementeerd.

Natuurlijk zijn cobots niet geschikt voor elke toepassing. De belangrijkste factor hiervoor zijn diezelfde functies waarmee ze om mensen heen kunnen werken, maar ook hun vermogen om sommige taken uit te voeren. Denk bijvoorbeeld aan een taak die hoge snelheid en een hoog laadvermogen vereist. Dit kan een grootschalige automotive assemblagetoepassing zijn. De cobot zou hier niet de optimale keuze zijn. Dit komt omdat het kleinere laadvermogen het vermogen om de lading te manoeuvreren zal beperken. Hierdoor zal de robot tijdens bedrijf een storing veroorzaken. Een fout veroorzaakt workflowonderbrekingen en stopt de lijn. Bovendien is de snelheid die nodig is om de doorvoer te maximaliseren mogelijk niet haalbaar met een cobot. Door hun lagere snelheden zouden grotere efficiëntiewinsten niet kunnen worden gerealiseerd. In dit geval zou een traditionele industriële robot met zes assen de betere keuze zijn. Dus, wanneer moet je gaan automatiseren met een collaboratieve robot?

Wanneer wel (en niet) automatiseren met collaboratieve robots

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

• Technici hebben weinig ervaring met robots
• Kwaliteitscontrole is de sleutel
• De taak kan in de toekomst veranderen
• De taak vereist samenwerking met menselijke werkers
• De taak is niet snel en vereist geen grote kracht

Technici hebben weinig ervaring met robots

Robots zijn complexe apparaten. Als zodanig hebben ze ervaren technici nodig om ze te bedienen en te onderhouden. Een groot deel van deze expertise zit in het herprogrammeren. Cobots kunnen eenvoudig en intuïtief worden bestuurd. Hun programmeerinterface is veel uitnodigender voor de leek. Dit betekent dat minder ervaren operators en technici deze apparatuur kunnen bedienen en herprogrammeren. Hoewel de taken op instapniveau gemakkelijk en toegankelijk zijn voor minder ervaren mensen, kunnen deze technologieën worden opgevoerd tot de complexiteit en efficiëntie van hun industriële robot-neven. Dit is de reden waarom uw team nog steeds experts moet zoeken om van te leren. Ze zullen dan hun programmeervaardigheden ontwikkelen en meer complete robotcellen inzetten.

Kwaliteitscontrole is de sleutel

Net als veel andere robottypen zijn cobots herhaalbaar en nauwkeurig. Dit is vooral het geval in vergelijking met hun menselijke tegenhangers. Hierdoor kunnen zeer nauwkeurige applicaties goede kandidaten zijn voor cobotautomatisering. Fouten in de kwaliteitscontrole leiden tot slecht functionerende of onaanvaardbare producten. Dit betekent vaak minder efficiënte productieprocessen. Dit is gederfde inkomsten voor uw bedrijf. Robotica in het algemeen helpt deze problemen te verminderen. Dit bereiken ze door hun precieze en programmeerbare karakter. Cobots worden vaak ingezet in deze applicaties.

De taak kan in de toekomst veranderen

Cobots hebben het unieke vermogen om gemakkelijk taken aan te leren. Onervaren technici vinden de handleertool vaak handig als ze aan de slag gaan. De echte waarde bij het hergebruiken van cobots ligt echter in de programmeerinterface. De grafische programmering maakt het gemakkelijk te begrijpen voor die nieuwe en ongetrainde robots. Dit betekent dat als een taak iets verandert, het cobotprogramma snel en eenvoudig kan worden gewijzigd. Dit vermindert de frequentie waarmee u een integrator belt voor herprogrammering aanzienlijk. Deze verlaging van de kosten leidt tot meer inkomsten op zak en een snellere return on investment.

Twijfel je nog of je taak een cobot nodig heeft? Het HowToRobot-adviseursnetwerk brengt u in contact met branche-experts die uw toepassing kunnen onderzoeken en helpen bij het bepalen van de juiste oplossing voor u.

De taak vereist samenwerking met menselijke werkers

Het bepalende kenmerk van collaboratieve robots is hun vermogen om met mensen te werken. Bepaalde taken kunnen worden geoptimaliseerd door enige automatisering met mensenwerk op te nemen. Robots zijn goed in het uitvoeren van eenvoudige en alledaagse taken. Mensen blinken uit in taken met kenmerken als complexe besluitvorming. Door de twee te combineren om samen te werken, profiteert u van de sterke punten van beide. Hun prestaties op deze manier overtreffen wat een van beiden alleen zou kunnen doen. Deze optimalisatie maximaliseert uw productiepotentieel. Deze verhoogde efficiëntie zorgt voor meer inkomsten en een hoger investeringsrendement.

De taak is niet snel en vereist geen grote kracht

De belangrijkste beperkingen van collaboratieve robots zijn te vinden in sterkte- en snelheidsspecificaties. Dit is inherent aan hun mensgerichte benadering. Taken die snelle mechanica vereisen, zijn slechte kandidaten voor collaboratieve robots. Dit omvat taken zoals pick-and-place of montage in grote hoeveelheden. Het inzetten van een cobot in deze toepassingen kan ongerealiseerde efficiëntiewinsten op tafel leggen. Bovendien belemmeren de beperkingen van het laadvermogen de cobots om alle taken op zich te nemen. Zware taken zoals grote materiaalbehandelingstoepassingen zijn misschien niet mogelijk voor een cobot. Traditionele industriële robots zouden een betere keuze zijn voor deze toepassingen.

Cobot-toepassingen vallen doorgaans binnen de kracht en snelheid van mensen. Cobots bieden echter een grotere uptime dan mensen. Robots hebben geen pauzes, ploegenwisselingen of ziektedagen nodig. Ze zorgen ook voor meer consistentie. Dit komt omdat ze geen last hebben van vermoeidheid of blessures door snel bewegende lasten. Dit zorgt voor meer efficiëntie en doorvoerpotentieel dan alleen menselijke operators.

De echte deal met cobots

Cobots veranderen de robotica-industrie en worden mogelijk nog steeds verkeerd begrepen. Hun prestatiebeperkingen en hogere prijs kunnen twijfels zaaien over hun gebruik in de markt. Uit hun groeiende aanwezigheid in de afgelopen jaren begrepen we dat het "gebruiksgemak" de belangrijkste motor is voor groei en meer toegankelijkheid voor kmo's. Ze hebben een nieuwe markt voor robotica geopend, een markt zonder de middelen voor complexe automatisering. Hoewel de 'echte' samenwerking tussen mens en robot tegenwoordig zeldzaam is, hebben cobots de wereld geopend voor nieuwe mogelijkheden; gemakkelijker te leren en te gebruiken robots en toekomstige echte samenwerking mens-robot. Dat gezegd hebbende, de toekomst moet nog worden geschreven.

Kostenoverwegingen

De kosten van de apparatuur zijn altijd een belangrijke factor in de ROI-berekening. Het zal je misschien verbazen dat collaboratieve robots vaak duurder zijn dan een vergelijkbare industriële robotarm. Industriële robots brengen echter zwaardere secundaire kosten met zich mee. Deze zijn vaak niet nodig voor collaboratieve toepassingen. Zo zullen industriële robots altijd extra veiligheidsuitrusting nodig hebben. Deze veiligheidsuitrusting omvat zaken als:

• Lichtgordijnen
• Veiligheidsscanners
• Omheining
• Schilden
• Noodstopknoppen

Bovendien is het niet-collaboratieve industriële type moeilijker te integreren. Dit komt grotendeels door hun complexere programmeeromgeving. Deze robots vereisen ervaren technici en programmeurs om te installeren en in te stellen. Ook voor industriële robots zijn de onderhoudskosten hoger. Industriële robots zijn na integratie vaak duurder dan collaboratieve robots. Dit is ook het geval als de cobot op zich in eerste instantie duurder is. Een redelijke prijs voor een gemiddelde cobot in een standaardtoepassing ligt rond de $ 35k - $ 60.
 

Je hebt enkele van de vele toepassingen van collaboratieve robots in de branche geleerd. Hoe weet u of deze investering bij u past? Welk rendement kunt u behalen? Met de investeringscalculator van HowToRobot kunt u besparingen inschatten en verbeterpunten in uw faciliteit identificeren, kosten analyseren en uw ROI berekenen.