协作机器人应用的6个关键考虑因素

制造商通常将协作机器人视为提高生产效率的理想方式,人类工人和自动化部门密切合作。然而,并非所有应用都要求协作式机器人作为自动化解决方案。六个关键考虑因素可帮助您确定具有协作功能和安全附加组件的协作机器人或工业机器人是否能最好地实现您的生产目标。

机器人工作空间中人类的存在

协作机器人使人类工人和机器人能够安全地居住在同一个工作空间,但协作程度各不相同。在某些应用中,工人和机器人可能会密切且连续地相互作用。在其他情况下,人类可能只是间歇性地进入自动化工作空间来装载零件箱或执行检查。协作程度有助于确定对协作式机器人的需求。

生产线速度和任务危险

完全协作的机器人以大约250毫米/秒的速度移动,并有恒定的人在场,大约是普通工业机器人速度的10%。除非人类和机器人在20%或更多的时间内密切合作,否则完全协作的机器人无法优化生产时间。工业机器人配备了感知人类存在并停止行动的技术,可以全速运行,直到人类进入工作空间。

一些机器人执行危险任务或使用配备可能危及人类的设备的臂端工具,例如旋转刀片或切割火炬。在这些应用中,保护性围栏环绕着工作空间,无需协作式机器人。

大多数指定用于自动化的流程都是由人类执行的手动任务。要问的关键问题是如何将这些员工的工作转移到自动化解决方案中。为了确定答案,设施必须确定为完成任务而执行的所有手动分步操作/决策,然后确定自动化将如何完成每个操作/决策。为了说明这一点,人类很容易识别出需要移动的物品,但必须教机器人这样做,也许在材料或零件上贴上条形码。

在准备构成任务的操作列表时,关键是不要忽视显而易见的事情。这样的列表还将有助于确定自动化需要多少智能,哪些安全因素进入了画面,以及如何处理与人,设备和软件交互的优先级和级别。

协作机器人应用的6个关键考虑因素

有效载荷和范围

协作机器人的有效载荷通常最高为20公斤或以下,协作机器人使用较短的手臂,质量和动量更小,以提高人类工人周围的安全性。当生产线处理大型或重型零件时,或者需要达到约1.5米或更长距离的机器人时,工业机器人的工作效率高于协作机器人。重负载和长距离需要更多的安全规定,并且不适合协作机器人的功能。

占地面积和交通流量

如果使用得当,协作机器人可以提供许多好处。例如,如果没有安全围栏,制造商可以释放地面空间。该再生区域可以处理其他生产操作,提供存储空间,或为步行,叉车或其他设备提供清晰的通道。

在移动自动化中集成协作机器人时,设施的环境、地板状况和步行/其他车辆交通都是最重要的考虑因素。例如,一些机器人必须在室内和室外行驶,并承受极端温度,以及高湿度和其他环境挑战。在这些情况下,必须确定自动化是否以及如何处理这些条件,以及自动化是否可以在设施地板的间隙,斜坡,颠簸或不平坦上平稳导航。

除了地面条件外,步行或其他车辆的交通也会阻碍机器人在设施周围导航。同样,过道和交叉点的宽度,不同路径的分离,物理环境特征的稳定性和可用性也将考虑导航方程。

根据驾驶条件评估的结果,移动机器人是否需要单独的路径?机器人的导航系统是否具有引导它的物理设施特征?例如,在一个又长又宽的空大厅里,激光扫描导航系统需要一些额外的继电器/物理特征,如柱子。

协作机器人应用的6个关键考虑因素

风险评估

速度和协作之间的微妙平衡可能需要在任何机器人周围进行围栏,无论是否是协作机器人。为了实现适当的协作水平并最大限度地提高自动化投资的价值,机器人安装需要知识渊博,全面的安装前风险评估和编程。与经验丰富的机器人技术OEM或集成商合作,他们可以访问您的设施以评估您的应用并确定风险领域。

自动化安全需要考虑几个应用风险因素。这些将影响所需的安全程序和系统的水平和类型。不言而喻,机器人与人类的任何互动都将安全放在首位。

设施还需要确定这些交互的频率。人机交互是必要的,是偶尔发生还是根本不会发生?这些关键问题必须有答案,以确定除了机器人的固有安全性之外,应用是否需要额外的安全性,例如完整的安全围栏或其他保护系统。

与人类的交互一样,机器人与其他设备的交互也会引发安全问题,特别是当机器人停靠或装载/卸载时。设施必须采取措施确保机器人不会撞到机器、其他设备或人类。想象一下,在零件转移过程中,人类在移动输送机和固定输送机之间伸出距离的后果。

协作机器人应用的6个关键考虑因素

员工环境与工作满意度

大多数机器人自动化不是取代人类工人,而是将他们从艰苦,重复,“沉闷,肮脏或危险”的工作中解放出来,其中许多工作需要可重复的准确性。机器人可以升级工作环境,提高员工的注意力,减少伤害并改善工作环境,以帮助使工作更有价值并提高员工保留率。从卑微的工作中解放出来,员工可以发展新的,高薪的技能,这也有利于他们的雇主。这对员工和雇主来说是双赢的,因为机器人同时提高了工作满意度和生产效率。

所有图片来源:库卡

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