Hoe Industriële Robotarmen De Productie Transformeren: Belangrijkste Voordelen

Bron: Unsplash

Een industriële robotarm bestaat uit veel onderdelen, elk met een specifieke functie die de anderen aanvult. Mobiele versies hebben banden, anderen glijders voor overhead-beweging. Maar het allerbelangrijkste onderdeel is de robotarm.

Al het belangrijke en delicaate werk wordt door de robotarm uitgevoerd: lassen, tillen en plaatsen, sorteren, en nog veel meer. Eenmaal beschadigd, is de robot nagenoeg onbruikbaar tot reparatie.

We bekijken hoe robotarmen in de productie worden ingezet, hun geschiedenis, typen, waarom ze worden verkozen, geassocieerde risico's en de robotarmfabrikanten die ze wereldwijd massaproduceren.

Geschiedenis van Robotarmen in de Productie

Bron: afbeelding

De eerste functionele robotarm wordt toegeschreven aan George Devol, die in 1954 samen met Joseph Engelberger de eerste programmeerbare arm ontwierp. Twee jaar later richtten ze Unimation op, het eerste industriële robotbedrijf ter wereld, in Amerika.

Dit was de start van snelle ontwikkeling. General Motors was de eerste die in 1962 de Unimate robotarm in de autoplaza inzette. In 1969 was een volledig computergecontroleerde robotarm operationeel.

Meer bedrijven en landen staken ertoe, en in 1973 bestond de wereld al uit diverse commerciële 6-as arm robots in Japan en Duitsland.

Moderne productie wordt vrijwel volledig gedreven door industriële robots – een cijfer dat verder zal stijgen.

Parameters die Robotarmen in de Productie Definiëren

Bron: afbeelding

Robotarmen in de productie worden gedefinieerd door ongeveer acht parameters:

• Aantal assen: Asses zorgen voor flexibele beweging. Meeste robotarmen hebben 2 of meer assen. Meer assen = meer functionaliteiten.
• Werkbereik (Working Envelope): De ruimte die de robot inneemt en maximaal kan bereiken.
• Werkruimte (Working Space): De ruimte waar de robotarm volledig mee interageert zonder botsingen.
• Payload: Het maximale gewicht dat een grote robotarm kan tillen zonder breuk.
• Herhaalbaarheid (Repeatability): Het vermogen om taken herhaaldelijk uit te voeren zonder snelheid of nauwkeurigheid in te boeten.
• Bewegingscontrole (Motion Control): Bewegingen ingesteld binnen een gedefinieerd gebied in de werkruimte, aanpasbaar per taak.
• Compliance: De mate waarin een robotgewricht afbuigt onder kracht.
• Aandrijving (Drive): De kracht die de motor levert voor beweging, vaak via tandwielen voor een harmonisch systeem.

Typen Robotarmen

Ruim vier typen robotarmen worden wijd gebruikt in industrieën die robots in de productie einsetten:

Gantry Robotarm

Bron: Pinterest

De assen coïncideren met een Cartesiaans coördinatensysteem. Gebruikt als pick-and-place robot, kitrobot, machinehandling en MIG lasrobot. Meestal drie prismatische gewrichten.

Cilindrische Robotarm

Bron: Pinterest

Assen vormen een cilindercoördinatensysteem. Voornamelijk gebruikt voor robotische montage taken: machine tools hanteren, lassen, drukgietsmachines bedienen.

Gescharnierde (Articulated) Robotarm

Bron: Pinterest

Minimaal 3 draaigewrichten. Hoofdgebruik in montagefabrieken voor freesmachines. Ook als booglasrobot, voor spuitverven en drukgietsen.

Sferische Robotarmen

Bron: Pinterest

Niet te verwarren met cilindrische. Assen vormen het polaire coördinatensysteem. Gebruikt als puntlasrobots, materiaalhanteringsrobots, machinehandling, drukgietsen, freesmachines en gaslassen.

Hoofdstos van Robotarmen in de Productie

Bron: Pinterest

Robotarmen vervullen diverse functies:

Robotvisie (Robotic Vision)

Robotvisie is de bewustzijn van een industriële robot tijdens het werk. Het moet benodigde items herkennen en botsingen vermijden. Geavanceerde sensoren beoordelen afstanden en snelheden van bewegende objecten om de armbewegingen te recalibreren. Zonder robotvisie is een arm slechts een star machine op een vast pad.

Geautomatiseerde Lasprocessen

Punt- en booglassen zijn cruciaal in auto- en luchtvaartproductie. Robotische lassystemen staan voor meer dan 50% van alle robotarmrolles in de productie. De hitte maakt handmatig werken onveilig, vandaar de voorkeur voor robots.

Montage (Assembly)

Luchtvaart, automotive, electronica: veel zware onderdelen die samengevoegd moeten worden. Handmatig werken leidt tot fouten. Montagerobots hanteren het gewicht en voegen met minimale foutmarges. Robotische montagesystemen vereisen snelheid en precisie, zeker bij veiligheidskritische producten als auto's en medische apparatuur.

Automatische Schilderrobot

Menselijke handen kunnen de gladde, uniforme laag van een robotarm niet evenaren. Een laklaag beschermt niet alleen esthetisch, maar ook tegen roest. Een schilderrobot garandeert een doorwerkende, consistente afwerking.

Machine Tending & Onderdelenoverdracht

Handmatig ruwmaterialen lossen en laden kost tijd. Een machine tending robot doet dit sneller en nauwkeuriger. Voor naadloze productie moet alles op het juiste moment op de juiste plek zijn.

Materiaalhantering

Pick-and-place automatisering hoort bij productie. Materialen kunnen zwaar en gevaarlijk zijn. De herhaling en snelheid maken industriële robots ideaal. Het is normaal om robotarmen lasten van meer dan een ton te zien verplaatsen – werk dat veel mensen zou vereisen.

Waarom Robotarmen in de Productie Worden Voorkeur Gegeven

Het gebruik van robotarmen neemt toe – niet per ongeluk. Ondanks banenverlies overwegen de voordelen voor fabrikanten zwaarder dan eventuele rechtszaken.

Veiligheid

Bron: Pinterest

Minder ongelukken door minder handmatig werk en industriële robots met robotvisie. Vroeger werden bedrijven gedwongen grote bedragen uit te keren aan gewonde werknemers. Veiligheid in montagehallen verbetert verder met geavanceerdere robotarmen.

Snelheid

Vraag overstijgt aanbod. Fabrikanten zoeken manieren om te versnellen zonder kwaliteitsverlies. Een hogesnelheids robotarm is de oplossing. Hun vermogen om taken sneller uit te voeren maakt ze onmisbaar. Een kwaliteit waar mensen niet mee kunnen concurreren.

Consistentie

Bron: Pinterest

Kwaliteitscontrole is essentieel. Ruwmaterialen variëren, maar een goede producent evenaart uit. Robotarmen hebben geen probleem met herhaling – de leidende reden voor consistente productkwaliteit zonder merkbare variatie.

Nauwkeurigheid

Bij robotgestuurde productie is de foutmarge minimaal. Robotarmen zijn voorgeprogrammeerd voor identieke procedures en stappen. Dit garandeert identieke producten in gewicht, verpakking en kwaliteit – wat consumenten waarderen.

Verhoogde Productiviteit

Bron: Pinterest

Combineer veiligheid, snelheid, consistentie en nauwkeurigheid = verhoogde productiviteit. Robotarmen werken zonder pauzes of slaap, onbeheerd, dagenlang. Ze leveren werk van meerdere mensen in uren. Dit helpt fabrikanten bij het bijbenen van vraag.

Delicate Rollen

Bron: Pinterest

In electronica, medische en farmaceutische sectoren is foutloos produceren cruciaal. Levens en reputaties hangen ervan af. Delicate onderdelen zoals sensors of geminiaturiseerde instrumenten kunnen niet door mensenhanden. Alleen gespecialiseerde robotarmen kunnen dit.

Flexibiliteit

Bron: Pinterest

De grootste winst: flexibiliteit. Hoewel gespecialiseerd, kan een robot herprogrammeerd worden voor een andere rol. Geen redundantie: een robot kan alle rollen in een fabriek vervullen gedurende zijn levensduur van jaren.

Ze zijn Collaboratief

Bron: robots.com

Waar nog handmatig werk nodig is, werken cobots (collaboratieve robots) naast mensen. Ze verbeteren de werktempo significant. Cobots zijn het antwoord op de vrees dat robots banen wegnemen – mensen blijven een rol spelen.

Fabrikanten Hebben Geen Keuze

Bron: Pixabay

Net als de overstap van paarden naar auto's een eeuw geleden, moeten fabrikanten nu robotische automatiseringssystemen omarmen. Het is economisch zelfmoord om niet te automatiseren – u kunt niet mee met de concurrentie.

Top 5 Fabrikanten van Robotarmen

De wedloop om de industriële robotica-sector te domineren verscherpt zich. Dit drijft niet alleen productie op, maar breidt de mogelijkheden dagelijks uit. Belangrijke robotarmfabrikanten:

EVS

EVS is een industriële robotfabrikant in China, gespecialiseerd in diverse industriële robots wereldwijd. Hun robotarmen hanteren payloads van 3 kg tot 800 kg, inclusief 6-as robots als SCARA, delta, explosieveilige robots en meer. Typische toepassingen: palletiseren, lassen, puncheren, snijden, pick-and-place, machine tending, handling.

FANUC Corporation

Bron: fanuc.co.jp

FANUC is een wereldreus in robotica. Sinds 1956 in Japan actief, onder de eersten die het SERVO-mechanisme succesvol ontwierpen. Assortiment: SCARA robot, delta, gantry, cobots. Bekend om hun gele exterieur en hoge waardering in de productiesector.

ABB

Bron: global.abb

ABB heeft meer dan 400.000 robotinstallaties wereldwijd. Een van de meest uitgebreide catalogi met een speciale afdeling voor maatwerk. Als merk al meer dan een eeuw actief, produceren ze een van de meest geavanceerde fabriek robotarmen.

EPSON Robots

Bron: epson.com

EPSON, bekend van printers, dabbelt al lang in geavanceerde industriële robots. De robotica-tak ontstond omdat Seiko robots nodig had voor horlogefabrieken en in-house investeerde. Laagprijs SCARA robots van EPSON zijn top in de industrie. Ook articulated en cartesiaanse robots.

KUKA

Bron: kuka.com

Hoofdkantoor in Augsburg, KUKA is een van Europas grootste fabrikanten met omzet > EUR 3,2 miljard. 14.000+ werknemers wereldwijd. KUKA robots zijn zwaar vertegenwoordigd in robotica in automotive productie, Duitsland's grootste industrie.

Industriële Robot Risico's: Hoe Mensen Veilig Te Houden

Ondanks drastische ongevallenreductie door geavanceerde robots, blijft gevaar. Robots zijn nog niet volledig autonoom.

Zelflerende Robots Gebruiken

Zelflerende robots verbeteren zich continu in plaats van vast te zitten aan voorgeprogrammeerde code. Ze observeren de omgeving en passen organisch aan. Deze monitoring maakt ze veiliger om mensen en andere robots. Ontwikkeling is duur, maar in de toekomst standaard.

Regelmatige Inspecties

Regelmatige inspectie van robotarmen is essentieel om schade vroegtijdig te detecteren. Industriële robots hebben nog geen zelfdiagnose. Ze zijn afhankelijk van mensen voor onderhoud; anders werken ze tot defect. Een defecte arm riskeert niet alleen werkkwaliteit, maar fysieke letsel voor omstanders.

Software Updaten

Reparaties en onderdelenvervanging moeten gepaard gaan met software-upgrades. Robotische vooruitgang is voornamelijk software. Een soepel programma vermindert corruptierisico's die een robot onvoorspelbaar en gevaarlijk maken.

Veiligheidseducatie

Mensen en robots samenwerken vereist training. Mensen worden moe, wat concentratie beïnvloedt. Stricte richtlijnen op de werkvloer herinneren constant aan alertheid.

Werktstations Ontwerpen voor Robots

De effectiefste veiligheidsmaatregel: speciale werktstations voor robots, gescheiden van mensen. Dit elimineert contact en geeft de robot ruimte om zonder botsingsvermijding te werken.

Onbevoegde Toegang Voorkomen

Industriële robots zijn geavanceerd met dure technologie. Alleen gekwalificeerde technici mogen erbij. Onbevoegde toegang kan de werking herconfigureren – onveilig voor de omgeving.

Opkomende Uitdagingen bij Robotarmen in de Productie

Automatisering heeft uitdagingen die volledige integratie vertragen:

De Kosten

Bron: epson.com

Automatisering verlaagt kosten op lange termijn, maar de initiële investering kan een bedrijf bankroet dreigen voordat operaties starten. Een enkele lasrobot te koop kost ~$40.000, exclusief onderhoud. Te hoog voor meeste bedrijven.

Kennisgaten (Skill Gaps)

Bron: Pixabay

Tekort aan robotica-experts belemmert geautomatiseerde productie. Ondanks jarenlange robotgebruik is de tekortkoming aan technici en programmeurs nooit voldoende aangepakt. Meer fabrieken schakelen over op robots, maar vastlopen door ontoereikend gekwalificeerd personeel. Kan tot tijdelijke productiestop leiden.

Opstarttijd

Bron: Pixabay

Robots positioneren is een ding; ze optimaal laten draaien een ander. In tegenstelling tot andere machines moeten industriële robots gekalibreerd en afgesteld worden op hun taak. Maanden aan afstellen, plus industriële robotica training voor werknemers. Kan een groot verlies worden.

Sabotage

Bron: Pixabay

Gefrustreerde werknemers die robots halverwege uittrekken, komt vaak voor. Vrees om baanverlies leidt tot bewuste sabotage, met hoge reparatiekosten.

Conclusie

Het gebruik van robotarmen in de productie zal wereldwijd blijven groeien. De zilveren lining: naarmate meer robotfabrikanten de markt betreden, zullen prijzen dalen tot zelfs de kleinste fabrieken ze kunnen betalen. In de toekomst wordt een laagprijs robotarm online of op de markte te vinden zijn.

Als het opstarten van een robotarmbedrijf u altijd aantrok, raadpleeg dan industriële robotica-experts. Neem contact op – we beantwoorden al uw vragen over industriële robots.

Ook lezen:

• Robot Werkbereik: Wat is het? Hoe wordt het gebruikt?
• Gantry Robot Toepassingen
• Verschillende Vrijheidsgraden in Robotarm: Volledige Uitleg