Ara les empreses de fabricació estan recorrent a la fabricació intel·ligent, i la introducció de robots industrials és l'elecció de la majoria de la gent. Les aplicacions típiques dels robots industrials inclouen soldadura, pintura, muntatge, recollida i col·locació (p. ex. embalatge, paletització i SMT), inspecció i prova de productes; Tot el treball es completa amb eficiència, durabilitat, rapidesa i precisió. La tecnologia de la robòtica industrial està canviant ràpidament i està fent avenços sorprenents al llarg dels anys, des dels típics robots col·laboratius d'alta precisió fins a robots col·laboratius d'alta precisió.
En una fàbrica, no veureu robots corrent o saltant com els robots de Boston Dynamics. Però veureu que funcionen a la perfecció, alliberant els treballadors de tasques perilloses, avorrides i repetitives.
Recentment, l'Institut Nacional d'Estàndards i Tecnologia dels EUA va identificar els quatre tipus de robots més rellevants per a la indústria manufacturera com els robots articulats, els robots SCARA, els robots cartesians i els robots col·laboratius.
Primera. Robot articulat
Els robots articulats són robots que tenen un disseny articulat i de dos enllaços similar als nostres braços humans. Els robots articulats es poden classificar segons quants punts de gir tinguin, amb alguns dispositius que tenen fins a set graus de llibertat. La complexitat mecànica d'aquestes unitats les fa relativament cares i lleugerament més lentes que altres tipus.
Els robots articulats segueixen sent, amb diferència, el tipus de robot més gran, segons InteractAnalysis. Els robots articulats van representar el 59,6% dels enviaments mundials el 2019 i s'espera que representin el 57,5% del mercat total el 2023.
L'avantatge dels robots articulats és que poden sortejar obstacles que bloquejarien altres tipus de robots. Aquests dispositius són potser el tipus més comú que s'utilitza actualment. Es poden utilitzar per a: presa i col·locació, dispensació, embalatge, peces i soldadura, etc.
Segon. Robot SCARA
Els robots SCARA, robots horitzontals de braç robòtic multiarticulació, es poden moure al llarg dels eixos x i y, però els braços són rígids en la direcció de l'eix Z i bloquejats al seu lloc al llarg de l'eix z. Com a resultat, el robot SCARA té un compliment selectiu, que té avantatges en algunes operacions de muntatge, com ara inserir un passador rodó en un forat rodó.
Robot SCARA, foto: ADTECH
La menor llibertat de SCARA significa menys motors, càlculs de control i algorismes de control més senzills i menys potència de l'ordinador requerida. Hi ha menys eixos entre la base i la peça a construir, la qual cosa també fa que l'error acumulat es redueix.
Una consideració important en la robòtica de planta de fàbrica és fins a quin punt un robot pot treballar des d'un pedestal en comparació amb l'espai del sòl ocupat pel propi pedestal, i SCARA és molt avantatjós en aquest sentit, on sol ocupar menys espai a la planta de la fàbrica.
Tot i que la màquina SCARA és relativament limitada, en general, és un robot més ràpid, més barat, més precís i més fàcil de controlar.
Tercer. Robots cartesians
Robot cartesià, també conegut com a robot cartesià, es pot moure directament al llarg de tres eixos (longitud, amplada i alçada). A causa de la robustesa inherent d'aquesta construcció, es pot utilitzar sota les càrregues més pesades.
La diferència entre els robots cartesians i els robots SCARA és la capacitat de moure's sobre l'eix z. En comparació amb els dos, la resposta de SCARA serà més ràpida, l'equip estarà relativament net, el seu seient d'instal·lació d'un sol seient requereix una petita empremta, de manera que pot ser una forma d'instal·lació més senzilla i sense obstacles. D'altra banda, SCARA seria més car que un braç robòtic cartesià tradicional, i el programari de control requeriria un mecanisme de cinemàtica inversa per a l'interpolació lineal de moviment. A més, els robots cartesians es poden utilitzar per recollir, muntar i fins i tot distribuir materials com ara adhesius.
Quart. COBOT (Robot cooperatiu)
robot col·laboratiu (cobot per abreujar) és un robot dissenyat per tenir una interacció estreta amb els humans en un espai de treball conjunt. Fins al 2010, la majoria dels robots industrials estaven dissenyats per funcionar de manera autònoma o amb una guia limitada, de manera que no s'han de preocupar per la interacció estreta amb els humans i les seves accions no s'han de preocupar per la seguretat de les persones que els envolten, tot això. són característiques que els robots col·laboratius han de tenir en compte.
Tal com descriu la Federació Internacional de Robòtica (IFR), els robots industrials col·laboratius (COBOTS) estan dissenyats per col·laborar amb humans per realitzar tasques a la indústria. Segons IFR, aquesta col·laboració es desenvolupa a quatre nivells:
Unitats separades: humans i robots treballen a prop, però en espais de treball físics separats. No hi ha interacció ni sincronització home-ordinador.
Col·laboració seqüencial: hi ha algunes interseccions entre espais de treball humans i robots. Tanmateix, l'acció d'un participant només comença després que l'acció de l'altre participant s'hagi completat.
Cooperació: persones i treballadors treballant junts.
Cooperació sensible: els robots responen a les accions humanes en temps real.
Aquests nivells es mostren a continuació. L'àrea verda representa l'espai de treball del robot i la zona groga representa l'espai de treball del treballador.
La col·laboració seqüencial és el nivell més avançat que s'adopta habitualment a les fàbriques actuals i s'ha d'implementar mitjançant la visió artificial i la intel·ligència artificial. A més, les branques tangencials dels robots col·laboratius són robots utilitzats en aplicacions quirúrgiques, com la primera cirurgia robòtica d'ulls realitzada l'any 2016. Potser la més famosa d'elles és el sistema quirúrgic robòtic daVinci d'Intuitive Surgical, que, tot i que semblava adequat, no es va definir com a una cobòtica pels seus desenvolupadors. Cada moviment del robot està controlat pel cirurgià, però amb una precisió a la qual cap mà humana pot acostar-se.
Amb el control robòtic, els cirurgians poden operar mitjançant incisions més petites, reduint els procediments invasius i accelerant la recuperació dels pacients.
És evident que aquest nivell de precisió i control del motor fi es pot trobar en innombrables aplicacions en entorns industrials. No obstant això, els robots col·laboratius d'alta precisió són actualment massa cars perquè les plantes de fabricació ordinàries els puguin permetre de moment.