Tipuri de roboti industriali: avantaje si aplicatii

Data publicare articol: 5 December 2024
Autor: Echipa Editoriala Sedona

Industriile trec printr-o transformare profunda, pe fondul aparitiei robotilor industriali. Aceste masini inteligente, capabile de sarcini complexe, pe care le pot realiza cu viteza si precizie, pot deveni jucatori de baza in productie. 

Pusi in fata cererii si a competitiei, tot mai multe firme se orienteaza spre automatizare, pentru a-si optimiza procesele si a avea avantaj competitiv. Ca proprietar sau manager, insa, esti pus in fata unei game largi de optiuni. Cum il alegi pe cel potrivit nevoilor tale? De cate tipuri sunt robotii acestia? Raspunsurile la aceste intrebari si multe altele poti afla citind in continuare. 

Ce sunt robotii industriali?

Robotii industriali sunt masini automate care pot realiza sarcini repetitive, grele sau cu potential periculos pentru om, intr-un mod eficient, precis si rapid. Acestia reduc dependenta fata de om si cresc productivitatea si capacitatea de procesare. 

Domeniul roboticii este unul dinamic. Primele semne ale avansului in domeniu apar in secolul al XIX-lea, odata cu aparitia si folosirea angrenajelor mecanice si apoi electrice. Pe masura ce tehnologiile au avansat, la fel au facut si robotii, astazi fiind folositi la scara larga, in diferite industrii. 

Componentele de baza ale unui robot industrial

Un robot industrial are urmatoarele componente de baza:

• Controlerul – reprezinta memoria si puterea de procesare a robotului, fiind necesar pentru buna sa operare. Este un fel de creier al intregului sistem;
• Senzorii – robotii industriali folosesc senzori pentru a colecta informatii din mediul inconjurator. Acestia sunt un fel de urechi si ochi ai robotului;
• Sursa de alimentare – poate fi electrica, pneumatica, hidraulica etc.;
• Bratul robotizat – este proiectat sa imite mana umana. Contine mai multe piese conectate prin imbinari sau legaturi;
• Invatarea masina (machine learning) – este algoritmul sau partea integranta a robotilor industriali, care traduce informatiile primite in inteligenta, ceea ce permite acestor masini sa invete din experientele lor, sa isi perfectioneze deciziile si sa se adapteze la sarcinile realizate. 

Ce presupune programarea robotilor industriali?

Robotii industriali sunt programati pentru a realiza anumite sarcini rapid, eficient si precis. Aceasta programare implica folosirea unui limbaj de programare specializat, propus, de regula, chiar de producator. Acest program permite utilizatorilor sa defineasca miscarile robotului si viteza. 

Cea mai comuna forma de a invata un robot este prin ghidarea miscarilor sale pe un ecran sau pe un alt dispozitiv. Robotul memoreaza aceste miscari pentru a le replica in cadrul industrial. In ultimii ani, avansul in inteligenta artificiala si invatarea masina au dus la dezvoltarea unor tehnici de programare tot mai sofisticate, prin care robotii invata din propriile experiente si se adapteaza mai usor la schimbare. 

In ce domenii sunt folositi robotii industriali?

Robotii industriali pot fi folositi intr-o mare varietate de industrii si situatii:

• Industria automotive – robotii din acest domeniu pot suda, vopsi si asambla componente cu o acuratete foarte buna, reducand ciclul de productie si, in acelasi timp, contribuind la produse de calitate. Prin folosirea lor pentru sarcini repetitive sau periculoase, robotii au imbunatatit siguranta angajatilor din fabricile de asamblare auto;
• Industria alimentara – robotii pot fi folositi atat la nivel macro, pe linia de productie, unde asigura produse de calitate, manevrate intr-un mediu curat, cat si la nivel micro, in restaurante, cafenele etc.;

👉 Cauti roboti industriali pentru afacerea ta? Alege robotii Keenon de la Sedona, unde beneficiezi si de consultanta telefonica sau la sediu, pentru a alege produsul adaptat nevoilor tale.

• Industria hoteliera – mai ales la receptie, pentru a oferi informatii clientilor sau pentru a livra produse in camere;
• Industria medicala – permite chirurgilor sa realizeze proceduri complexe, cu o acuratete de neimaginat, pana acum. Sistemul robotic, controlat de chirurg, este prevazut cu instrumente chirurgicale in miniatura, care se misca precis si elimina riscul tremurului mainii. De asemenea, ofera o imagine 3D asupra locului interventiei, pentru un plus de control si precizie. Mai mult, robotii exoscheletici ofera asistenta persoanelor cu probleme de mobilitate. Acestia includ senzori care detecteaza miscarile utilizatorului si ofera sustinere motorizata;
• Sectorul agricol – exista deja tractoare autonome, prevazute cu GPS si senzori, pentru a planta seminte si a aplica fertilizatori, cu precizie, pentru a reduce pierderile si a creste productivitatea. 

Tipuri de roboti industriali

Exista mai multe tipuri de roboti industriali, in functie de modul de functionare, de arhitectura si de aplicatii. Iata care sunt cele mai populare forme. 

Robotii articulati

Robotii articulati sunt un fel de brate flexibile cu articulatii rotative si sase sau mai multe grade de miscare. Pot avea pana la zece articulatii. 

Caracteristici ale robotilor articulati

• Optiune de programare offline;
• Precizie ridicata pentru toate aplicatiile industriale;
• Viteza de peste 10 m/s;
• Limbajele de programare KAREL, KRL si RAPID.

Avantaje ale robotilor articulati

• Robotul cu cea mai mare flexibilitate a bratului;
• Rezistenta ridicata – poate ridica obiecte de greutate medie (5-50 kg).

Dezavantaje ale robotilor articulati

• Necesita imprejmuire;
• Mai inceti decat alti roboti;
• Pret mai mare;
• Necesita un sistem de control sofisticat. 

Aplicatii are robotilor articulati

• Industria automotive – etanseizare, sudura, vopsire;
• Industria aerospatiala – gaurire, nituire, aplicarea de materiale compozite. 

Robotii cartezieni

Folosesc sistemul de coordonate carteziene (x, y, z) pentru miscari liniare pe cele trei axe (de sus in jos, de la dreapta la stanga si inainte/inapoi). Mai sunt numiti si roboti liniari. Sunt rigizi pe toate dimensiunile, astfel ca pot realiza cu acuratete miscari repetitive. 

Caracteristici ale robotilor cartezieni

• Actioneaza in sistemul de coordonate x, y, z;
• Capacitatea suportata depinde de tipul de aplicatie industriala.

Avantaje ale robotilor cartezieni

• Sistem de control simplu de folosit;
• In functie de model, pot ridica pana la 500 kg sau chiar mai mult;
• Mai ieftini decat robotii articulati. 

Dezavantaje ale robotilor cartezieni

• Nu pot realiza miscari rotative;
• Ocupa mai mult spatiu;
• Au o viteza mai mica.

Aplicatii ale robotilor cartezieni

• Industria electronica;
• Industria grea – pot ridica si aseza, impacheta, taia si gauri etc.

Roboti SCARA

Robotii SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm sau Brat robotizat de asamblare cu conformitate selectiva) functioneaza pe sistemul de coordonate carteziene (x, y, z) si au capacitatea de miscare rotativa. Exceleaza in miscarile laterale si sunt mai rapizi decat robotii cartezieni. 

Caracteristici ale robotilor SCARA

• Viteza foarte mare – mii de mm/s;
• Au o articulatie liniara si doua rotative;
• Au servo motor si pot planifica rutele. 

Avantaje ale robotilor SCARA

• Excelenti pe aplicatii de asamblare;
• Rapizi si precisi;
• Raport foarte bun costuri-eficacitate in asamblarea industriala. 

Dezavantaje ale robotilor SCARA

• Nu sunt la fel de flexibili precum robotii articulati;
• Suporta greutati medii – pana la 30-50 kg.

Aplicatii ale robotilor SCARA

• Industria automotive – asamblarea transmisiei si a motorului si manevrarea unor piese mici;
• Industria biomedicala;
• Asamblare si paletizare de obiecte in depozite.

Roboti Delta

Au trei brate conectate la o baza care se afla deasupra zonei de lucru. Lucreaza intr-o zona ce se aseamana cu o cupola si pot realiza miscari precise si delicate, la viteze mari. Initial, acest tip de robot a fost proiectat pentru a permite unui producator de ciocolata sa puna bomboanele in cutie. 

Caracteristici ale robotilor Delta

• Folosesc limbajele de programare GUI, TwinCAT si CodeSYS;
• Au o structura triunghiulara;
• Pot avea pana la 300 de ridicari pe minut. 

Avantaje ale robotilor Delta

• Cea mai rapida solutie pentru ridicarea si asezarea unor piese;
• Au greutate mica;
• Acuratete foarte buna. 

Dezavantaje ale robotilor Delta

• Limitati la obiecte mici si usoare;
• Raza limitata de actiune;
• Mobilitate mai mica decat robotii articulati;
• Sensibilitate la vibratii, ceea ce poate afecta precizia la viteze mari. 

Aplicatii ale robotilor Delta

• Industria alimentara;
• Industria farmaceutica;
• Industria electronica.

Roboti mobili

Se deplaseaza autonom in medii dinamice. Pot lua decizii in timp real, pe baza senzorilor si a software-ului. Includ roboti de tip livrator, roboti sferici, roboti zburatori (drone), roboti subacvatici etc. 

Caracteristici ale robotilor mobili

• Folosesc senzori avansati, camere video si algoritmi, pentru a capta informatiile din jur;
• Se conecteaza la IoT (Internetul Lucrurilor), pentru a permite schimbul de date in timp real si integrarea cu alte sisteme.

Avantaje ale robotilor mobili

• Reduc implicarea umana in medii periculoase si cresc siguranta la locul de munca;
• Sunt usor de scalat pentru a se adapta la o productie mai mare, fara modificari majore in infrastructura.

Dezavantaje ale robotilor mobili

• Costul initial este mare, iar implementarea sistemului este si ea costisitoare;
• Exista un risc mai mare de atacuri cibernetice, daca nu se iau masuri speciale de securitate. 

Aplicatii ale robotilor mobili

• Manufactura – livrarea unor piese si unelte la statia de lucru;
• Sanatate – transportarea unor medicamente, a probelor de laborator si a altor resurse in spitale si farmacii, inclusiv dezinfectarea aerului si a pardoselilor din spitale;
• Retail – scanarea rafturilor pentru produse iesite din stoc, monitorizarea inventarului si stabilirea de trenduri in vanzari.

Roboti de servicii

Robotii de servicii sunt foarte utili pentru a se ocupa de sarcinile istovitoare, periculoase sau care pot fi realizate mai bine de catre o masina. Spre deosebire de robotii din fabrici, acestia pot fi de ajutor cu livrarea unor produse, pentru a aspira autonom etc.  

👉 Cauti un robot care sa te ajuta la curatenie? Alege robotul KEENON KLEENBOT C30, care poate matura, aspira si elimina praful. In plus, se deplaseaza in siguranta prin spatiile aglomerate si se incarca autonom. 

Caracteristici ale robotilor de servicii

• Navigarea autonoma, pentru a putea realiza diferite sarcini fara supraveghere;
• Senzori pentru detectarea obiectelor si a fetelor;
• Echipati cu sistem de inteligenta artificiala si invatare masina;
• Interfata prietenoasa. 

Avantaje ale robotilor de servicii

• O eficienta si o productivitate superioare;
• Reducerea costurilor si recuperarea investitiei in timp;
• Un plus de siguranta pentru oameni, mai ales daca robotul lucreaza in spatii periculoase.

👉 Robotii de servicii pot fi si curieri. Descopera robotul curier KEENON S100, care poate duce pana la 100 kg, putand fi folosit in hoteluri, spitale, fabrici si magazine. In plus, la Sedona te bucuri de servicii de instalare gratuite, pentru a-l putea folosi inca din prima zi. 

Dezavantaje ale robotilor de servicii

• Cost initial ridicat, la care se adauga costurile cu mentenanta;
• Este necesar trainingul angajatilor, pentru a-l putea opera eficient;
• Necesita compatibilitate cu sistemele pe care le-ai implementat deja. 

Aplicatii ale robotilor de servicii

• Sanatate;
• Ospitalitate;
• Logistica si livrari de produse;
• Curatenie si mentenanta.

Roboti cilindrici

Robotii cilindrici se bazeaza pe o articulatie rotativa si pe o articulatie prismatica, pentru a conecta articulatiile mici si zona de miscare. Se folosesc mai ales in spatiile mici, in special pentru asamblare. 

Caracteristici ale robotilor cilindrici

• Folosesc limbaje de programare diverse, inclusiv GUI;
• Realizeaza actiuni de rotatie simetrica in jurul axei cilindrice;
• Permit miscarea dinamica de sus in jos. 

Avantaje ale robotilor cilindrici

• Solizi si rigizi;
• Plus de acuratete;
• Ideali pentru aplicatiile care necesita geometrie circulara.

Dezavantaje ale robotilor cilindrici

• Folosesc o tehnologie mai veche;
• Lipsa de flexibilitate in miscare. 

Aplicatii ale robotilor cilindrici

• Linii de asamblare;
• Sarcini repetitive;
• Operatiuni de manipulare a unor piese mici, precum suruburile, si aplicarea unor adezivi in zone greu accesibile;
• Paletizare si ambalare. 

Roboti colaborativi

Robotii colaborativi sunt cei care pot lucra in siguranta alaturi de oameni. Exista mai multe tipuri si modele care se utilizeaza mai ales pentru a ridica obiectele grele, pentru a paletiza sau a monitoriza anumite masini. 

Caracteristici ale robotilor colaborativi

• Au articulatii liniare si rotative;
• Folosesc programele Ruby, GUI, precum si interfata touchscreen. 

Avantaje ale robotilor colaborativi

• Siguri pentru interactiunea umana;
• Interfata de lucru moderna permite invatarea robotului fara a scrie neaparat un cod;
• Potrivite si pentru a lucra alaturi de persoane care nu au mai interactionat cu roboti. 

Dezavantaje ale robotilor colaborativi

• Viteza mai mica de operare;
• Forta redusa;
• Cost initial mai mare decat in cazul altor tipuri de roboti industriali.

Aplicatii ale robotilor colaborativi

• Industria automotive;
• Industria electronica;
• Industria medicala si farmaceutica;
• Industria producatoare de alimente;
• Logistica. 

Alegerea unui robot industrial este o decizie strategica ce poate avea un impact semnificativ asupra competitivitatii companiei. Diversitatea tipurilor de roboti industriali, indiferent ca vorbim despre roboti articulati, cartezieni, SCARA etc., ofera o multitudine de posibilitati de optimizare a productiei. O astfel de solutie te ajuta sa imbunatatesti calitatea produselor si sa cresti productivitatea. Surse foto: Pexels 1, Pexels 2, Pexels 3, Aparatura Fiscala 1, Aparatura Fiscala 2, Aparatura Fiscala 3.