ربات همکار: Fairino FR5 COBOT ROBOT

بازوی رباتی کوبات FR5

یکی از محصولات شرکت پارس تی اس تی PARSTST ،  فروش بازوی رباتی یا ربات همکار کوبات مدل Fairino FR5 می‌باشد.

آینده‌ای را تصور کنید که در آن کارهای تکراری در آزمایشگاه‌ها، انبارها و کارخانه‌ها به‌ طور کامل توسط ربات همکار انجام می‌شود؛ در این آینده شیرین کارگران انسانی کاملا آزاد هستند تا روی کارهای خلاقانه‌تر تمرکز کنند.

عملکرد این ربات همکار را می‌توان برای مصارف صنعتی مانند انواع جوشکاری رباتیک، لحیم‌کاری رباتیک، در راستای بهبود عملکردهای مرتبط با تراش‌کاری سیار، همراه با ابزارهای جانبی و متعلقات دیگر توسعه داد.

یکی از ساده‌ترین و از ابتدایی‌ترین راهکارها برای راه‌اندازی یک پروسه اتوماسیون، در سازمان‌ها، شرکت‌ها و کارخانجات تولیدی کوچک، متوسط و بزرگ، استفاده از ربات‌های همکار یا ربات‌های کوبات است. شرکت پارس تی اس تی PARSTST ، راه شما را برای دستیابی به این هدف، تسهیل خواهد کرد.

کوبات جهت همکاری امن و مؤثر بین انسان و ماشین، با نام انگلیسی COBOT از ترکیب دو کلمه Collaborative Robot به معنای ربات همکار مشهور شده است. ترجمه Collaborative در دیکشنری Longman با عبارت زیر بیان شده است:

A job or piece of work that involves two or more people working together to achieve something.

 

تاریخچه:

اولین کوبات یا ربات همکار در سال ۱۹۹۶ توسط جی. ادوارد کلگیت و مایکل پشکین اختراع شد. آنها کوبات را دستگاه تعامل فیزیکی مستقیم بین کاربر و فرد ماهر کنترل کننده با رایانه نامیدند. نکته اصلی در موفقیت استفاده از کوبات‌ها، هماهنگی و کارایی بالاتر امور، بین انسان و ربات در عین ایمنی از قبل پیش‌بینی شده است. اگر کار ربات مختل شود، وارد حالت ایمنی می‌شود. ربات‌های سنتی به سادگی مسیر خود را ادامه می‌دادند که بالقوه می‌توانستند به افراد آسیب برسانند که البته آن‌ها نیز از نظر ایمنی توسعه پیدا کرده‌اند.

طی سال‌ها چندین نمونه کوبات‌های مختلف به بازار عرضه شده‌اند:

شرکت کوکا رباتیکس که یکی از اولین ربات‌های صنعتی را هم به بازار عرضه کرده بود، در سال 2004 اولین کوبات خود،  LBR3 را معرفی کرد.

شرکت یونیورسال رباتیکس که یکی از بزرگترین تأمین کنندگان ربات همکار در جهان است، در سال 2008 اولین کوبات خود،  UR5 را روانه بازار کرد؛ چهار سال بعد، UR10 راه‌اندازی شد که در سال 2015 با UR3 ادامه پیدا کرد.

ربات‌های کوبات با داشتن حسگرهای نیرو و گشتاور و کدهای برنامه‌ریزی شده و آپلود شده روی آن‌ها در قالبSoftware  و Firmware ، کارهایی را با همکاری یک شخص دوم یا یک سیستم ثانویه انجام می‌دهند. این گونه ربات‌ها برای کار به تنهایی ساخته و طراحی نشده‌اند و برای مصارف:

• • آموزشی
  • تجاری
  • پزشکی
  • صنعتی
  • برگزاری شو تبلیغاتی برای نمایش محصولات یا خدمات و . . . کاربرد دارند.

نصب یک کوبات برای هر کاربری آسان است و برنامه‌ریزی آن هم ساده است. با برنامه‌ها و نرم‌افزارهای در دسترسی که شرکت پارس تی اس تی PARSTST برای گوشی‌ها، تبلت‌ها، کامپیوترهای رومیزی و تحت شبکه، همراه با فروش و خدمات پس از فروش دستگاه با راهنمایی کامل به مشتریان برای مثال خریدار یک ربات جوشکاری ارائه خواهد داد، در کمترین زمان دستگاه را آماده بهره‌برداری می‌کند.

این ربات‌ها از نظر بار تحمل‌شده و دامنه عملکردی با هم متفاوت هستند و بازوها و قطعات و ابزارها یا اصطلاحاً اکسسوری‌ها (ACCESSORY)  کمکی متصل شده به بازوی اصلی، ربات را آماده انجام امور مختلفی در شاخه‌های زیر می‌کند:

• • صنعت غذا
  • صنعت فروشگاهی
  • صنعت پست و توزیع کالا
  • صنعت پلاستیک
  • صنعت بسته‌بندی
  • صنعت الکترونیک
  • صنعت خودروسازی
  • صنعت داروسازی
  • صنعت فلز
  • صنایع شیمیایی
  • و . . .

مشخصه‌هایی مانند دامنه حرکتی، ظرفیت باربری، دقت، سرعت و تعداد محورها از ارکان مهم در تعیین اینکه آیا یک ربات کوبات برای آن کاربرد مناسب است یا خیر، به حساب می‌آید. یک ربات کوبات می‌تواند به راحتی عملیات جدید یاد بگیرد و در نتیجه قادر است در مکان‌های مختلف در فرآیندهای تولید و خدمات یا هر عملکرد تعریف شده دیگری کار کند.

استفاده از ربات کبات چه مزایایی دارد؟

استفاده از ربات کبات می‌تواند مزایای زیر را برای شما به همراه داشته باشد:

الف: بالارفتن راندمان و  تأثیر مثبت بر کارمندان و کارگران

یکی از بهترین ویژگی‌های گریپرها (گیره‌های رباتیک)، توانایی آن‌ها در انجام کارهای تکراری با دقت و سرعت بالاست. این توانایی بهره‌وری و بهره‌وری تولید را چند برابر می‌کند، همچنین کارمندان از انجام کارهای تکراری یا خطرناک معاف می‌شوند و با انجام کارهای مفید‌تر قادر به توسعه خود و سیستم تولید مانند وظایفی که نیازمند خلاقیت و تفکر محور است، مانند نگهداری یا کنترل کیفیت می‌شوند.

کارهای تولیدی مانند بسته‌بندی کالا، تکمیل موجودی و بارگیری برای یک دستگاه یا عملکرد ثانویه یا کار در خط مونتاژ با واژه‌هایی مانند “یکنواخت” و “تکراری” توصیف می‌شوند. همچنین، این نوع کارها اغلب موجب اختلالات اسکلتی- عضلانی ناشی از کار (RSI) می‌شوند. شرایطی که بر اثر انجام مکرر یک حرکت به وجود می‌آیند.

با انجام دادن کار یک کارگر تولید توسط یک ربات کوبات، کارگر تولید می‌تواند بر روی وظایف دیگری متمرکز شود که به افزایش راندمان تولید منجر می‌شود.

ارائه وظایف خلاقانه و تفکر محور به کارگران، سبب می‌شود، کاری که انجام می‌دهند غنی‌تر شده و به رشد شخصی آن‌ها کمک کند. همچنین تنوع و انعطاف‌پذیری را تشویق می‌کند و محیط کار جذابی ایجاد می‌کند. عواملی مانند این‌ها موجب می‌شود که کارمندان از انجام کار لذت بیشتری ببرند، وقت استراحت جسمی و فکری بیشتری داشته و در کارشان مشارکت بیشتری با یکدیگر داشته باشند و بهره‌ورتر شوند.

ب: بیشترشدن کیفیت

زمانی‌ که ربات کبات با گریپرها ، حسگرها و کنترلرهای پیشرفته ادغام می‌شوند، می‌توانند استانداردهای کیفیت ثابت را در تمام روند تولید حفظ کنند. نگه‌داشتن استاندارد در سطح بالا، کیفیت تولیدات را هم به‌طرز چشم‌گیری بالا می‌برد. کوبات‌ها همیشه اعمال را به همان شیوه و با دقیقاً همان نیرو انجام می‌دهند. این امر کیفیت تولید یکنواخت و قطعات یا محصول نهایی خروجی با تلرانس‌های تعریف شده را تضمین می‌کند.

ج: صرفه‌جویی در هزینه‌ها

شاید در ابتدا هزینه‌های خرید ربات و گریپر رباتیک شما را کمی غافلگیر کند؛ اما در دراز مدت متوجه برگشت سرمایه‌هایتان خواهید شد چرا که با کمک گریپر رباتیک می‌توانید هزینه‌های نیروی کار انسانی را کمتر کرده و همچنین خطاهایی که در روند تولید رخ می‌دهد را به حداقل برسانید. با استفاده از کوبات‌ها، فرایندها ساده‌تر می‌شود و تولید افزایش می‌یابد که در نهایت منجر به سودآوری بیشتر می‌شود.

د: بالابردن ایمنی

با کمک گریپر رباتیک می‌توانید ایمنی کار را تا حد زیادی بالا می‌برید. شما می‌توانید از گریپر و گیره‌های رباتیک به ‌عنوان جایگزین نیروی انسانی در کارهای خطرناک یا محیط‌های خطرناک کاری استفاده کرده و صدمات و تصادفات را به حداقل برسانید. بارگیری قطعه برای ماشین‌های CNC و خم‌کن‌های پرس، قالب پرس و انجام انواع روش‌های جوشکاری و . . . از مواردی هستند که با به کارگیری ربات‌های همکار ارائه شده توسط شرکت پارس تی اس تی PARSTST ، قادر خواهید بود، خطرهای کار محیطی را به شدت کاهش دهید.

ه: تطبیق‌پذیری

ربات کبات یک ابزار همه‌کاره است و شما می‌توانید در صنایع مختلف از آن استفاده کنید؛ فرقی نمی‌کند محصولات دیجیتال و الکترونیک تولید می‌کنید یا در زمینه پزشکی یا صنعت غذایی فعالیت دارید؛ در هر صورت قطعاً انواع ربات کبات به کار شما خواهد آمد.

و: سیار بودن و اندازه‌های کوچک

کوبات‌ها ربات‌های کوچک و فشرده‌ هستند و بنابراین می‌توانند تقریباً در هر جایی از فرآیند تولید، بدون اشغال فضای زیاد استفاده شوند. کوبات‌ها سنگین نیستند و جابه‌جایی آن‌ها آسان است. کوبات‌های نصب شده روی میز کار سیار می‌توانند به راحتی وظایف جدید را در مکان‌های مختلف درون یک شرکت انجام دهند.

برندهای برتر در حوزه ربات های همکار COBOT ROBOT

طی سال‌ها، تعداد سازندگان کوبات به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است. در کل بیش از 30 شرکت وجود دارد که بر روی توسعه و تولید ربات‌های همکار متمرکز شده‌اند. برندهای برتر در حوزه ربات‌های همکار شامل شرکت‌ها و صنایع زیر هستند:

• • یونیورسال رباتیکس: Universal Robots
  • کوکا رباتیکس: KUKA Robotics
  • تکمن ربات: Techman Robot
  • فانوک: Fanuc
  • فرانکا امیکا: Franka Emika
  • ای بی بی: ABB
  • دوسان روبوتیکس: Doosan Robotics
  • دوبات: Dobot
  • یاسکاوا : Yaskawa
  • اوبو : AUBO Robotics
  • کاواساکی: Kawasaki

ابزارهای مختلف برای ربات همکار

جهت افزایش راندمان ربات‌های همکار، احتیاج به توسعه ابزارها و تجهیزاتی است که به کوبات‌ها اجازه می‌دهد وظایف جدیدی یاد بگیرند و حتی انعطاف‌پذیرتر شوند.

کوبات‌ها به این خاطر انعطاف‌پذیر هستند که می‌توانند با انواع ابزارها تجهیز شوند. چندین تولیدکننده در سراسر جهان بر روی توسعه ابزارهایی برای ربات‌های همکار متمرکز شده‌اند؛ این موارد شامل موارد سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، شامل بردهای الکترونیکی و تجهیزات جانبی، شامل ابزارها، اکسسوری‌ها یا قطعات اتصالی به بازوی رباط می‌شوند.

برای مثال جهت فرآیندهایی مانند جوشکاری و تبدیل ربات به یه کوبات جوشکار، احتیاج به میز تخصصی، موتورهای چرخشی،  ریل‌های متحرک و قطعه سری خاص جهت انجام فرآیند جوشکاری می‌باشد.

این ابزارها و اکسسوری‌ها را می‌توان به چند دسته تقسیم کرد:

• • گریپر رباتیک
  • ابزار انتهای بازو (EOAT)
  • تعویض‌کننده‌های ابزار
  • سیستم‌های دید
  • افزایش‌دهنده‌های دامنه
  • سنسورهای مختلف

گریپر رباتیک

مهم‌ترین مشخصه یک ربات گریپر رباتیک است که به گیره‌هایی تعمیم داده می‌شود که به کوبات‌ها اجازه می‌دهند اشیاء را بردارند و در مکانی دیگر بگذارند.

ربات‌ها با کمک این وسیله می‌توانند به‌راحتی اشیا را گرفته و آن‌ها را جابه‌جا کنند. گریپرها معمولا در اندازه‌ها و جنس‌های مختلفی تولید می‌شوند و براساس ویژگی‌هایی که دارند در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند. سنسورهای ویژه حسی برای ربات‌های جدید تعبیه شده، به طوری که ربات بتواند شکننده‌ترین اشیاء را هم گرفته و جا به جا کند.

انواع مختلفی از گیره‌ها برای انجام وظایف گوناگون وجود دارد از جمله:

• • گیره‌های انگشتی یا گریپر برقی
  • گیره‌های خلأ یا وکیوم
  • گیره‌های مغناطیسی
  • پنوماتیک
  • هیدرولیک

هر گیره برای وظایف متفاوتی مناسب است. به عنوان مثال:

گیره‌های انگشتی که در رده گریپر برقی قرار می‌گیرند، ممکن است قدرت گریپرهای هیدرولیک را نداشته باشند اما برای کارهایی که سبک هستند و سرعت بالایی دارند، بسیار مناسب است. این نوع گریپر معمولا در دو نوع دو انگشتی و سه انگشتی و برای اجسام گرد و استوانه‌ای استفاده می‌شود. عیب اصلی گرپیرهای برقی این است که می‌توانند بسیار پرهزینه باشند و همچنین در گرفتن اجسام نرم و حساس قدرت یا دقت کافی را نداشته باشند و تنظیم دقیقی برای کار با آن‌ها لازم است.

گریپر وکیوم یا گریپر خلأ بیشتر برای برداشتن جعبه ، انباشته‌کردن و بسته‌بندی اجسام سنگین استفاده می‌شوند. این نوع گریپر نسبت به انواع مختلف گریپر مقرون ‌به ‌صرفه‌تر هستند،  اما متأسفانه به گرد و غبار حساس هستند و همچنین برق زیادی مصرف می‌کنند.

گیره‌های مغناطیسی که آهنربایی می‌باشند، جهت برداشتن اجسام فلزی یا رابط‌ها و دسته‌های فلزی متصل به قطعه یا جعبه‌ها کاربرد دارند.

خوبی گریپر پنوماتیک این است که در فضاهای تنگ کار می‌کنند و زمان پاسخگویی سریعی دارند. عیب این نوع گیره این است که برای اقلام مخلوط یا کم‌حجم نامناسب است.

گریپر هیدرولیک قدرت گیرایی بالایی دارد و می‌توان از آن‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده کرد؛ عیب این نوع گریپر این است که به تعمیر و نگهداری بالایی نیاز دارد و به‌خاطر خطر نشتی‌ای که دارد نمی‌توان از آن برای جابه‌جایی موادغذایی و محصولات پزشکی استفاده کرد.

ابزار انتهای بازو  (EOAT)

ابزار انتهای بازو عنوانی کلی برای انواع ابزارهایی است که می‌توانند به یک کوبات متصل شوند. به عنوان مثال، دستگاه‌های تزریق چسب، مهر و موم کردن، رنگ زنی و رنگ پاشی،  مته کاری، پیچ کردن، سنباده‌ زنی، تعویض‌کننده‌های ابزار، حسگرها، ابزارهای جوش‌کاری، لحیم‌کاری و پخش شعله نمونه‌هایی از این ابزار واسط هستند.

توسعه این ابزارها طی سال‌های اخیر به شدت افزایش یافته است تا کوبات‌ها بتوانند به شرکت‌های بیشتری در افزایش ظرفیت تولیدشان کمک کنند. شرکت پارس تی اس تی PARSTST خدمات ویژه‌ای بر اساس نیاز مشتری برای تأمین این ابزارهای ربات‌های همکار یا کوبات ارائه می‌دهد.

تعویض‌کننده‌های ابزار

برای افزایش انعطاف‌پذیری یک کوبات، انواع تعویض‌کننده‌های ابزار اتوماتیک در بازار وجود دارد. این ابزارها به کوبات اجازه می‌دهند به طور کاملاً مستقل ابزار خود را تعویض کند تا بتواند چندین عملیات مختلف را انجام دهد. به عنوان مثال، در یک برنامه مونتاژ، یک کوبات ابتدا با یک گیره تمام قطعات را در جای درست می‌چیند و سپس با یک پیچ‌گوشتی کل مجموعه را متصل می‌کند. در نهایت، این امر بهره‌وری ربات را افزایش می‌دهد، خروجی بیشتری تولید می‌کند و زمان بازگشت سرمایه را کوتاه‌تر می‌کند.

سیستم‌های دید

سیستم‌های دوربین‌های تخصصی دو بعدی و سه بعدی ویژه، به کوبات‌ها دید می‌دهند. با تمرکز بر نوآوری و استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی و بینایی ماشینی با دوربین‌های دو بعدی یا سه بعدی، ربات‌های همکار می‌توانند اشیاء را پیدا کنند، تشخیص رنگ دهند، بارکد اسکن کنند و الگوهای جانمایی را تشخیص دهند.

این امر مزایای زیادی دارد، اما بزرگ‌ترین مزیت آن مربوط به الگوی چیدمان و تشخیص نقطه‌ای محصولات یا هدف یا نقطه خاصی از قطعه است. به‌طور عادی، یک کوبات به الگوهای  ساختاردهی‌شده‌ای از اشیا برای برداشتن آن‌ها نیاز دارد. اما با داشتن دید برنامه‌ریزی شده و نرم‌افزارهای توسعه داده شده،  این مورد همیشه ضروری نیست زیرا کوبات محل مورد نظر را تشخیص خواهد داد.

همچنین عملکردهای صنعتی  مانند جوشکاری رباتیک یا لحیم کاری رباتیک صنعتی با کمک سیستم دوربینی و دیدی که بر روی این ربات‌ها نصب می‌شود، راندمان نهایی را افزایش خواهد داد.

افزایش‌دهنده‌های دامنه حرکتی

افزایش‌دهنده‌های دامنه مانند ریل‌های حرکتی رباتیک به ربات‌های همکار اجازه می‌دهند تا دامنه بیشتری در محور مختلف حرکتی داشته باشند. به عنوان مثال، یک کوبات می‌تواند در اطراف یا محیط یک قطعه بزرگ حرکت کند تا در نقاط مختلف قطعه، فرایند کاری برنامه ریزی شده را انجام دهد.

سنسورها

سنسورهای نیرو، گشتاور، شتاب که در رده تکنولوژی‌های برتر High technology ) ( و ابزار دقیق دسته بندی می‌شوند، در بازوها و نقاط خاصی از ربات همکار نصب می‌شوند که در موارد پیشرفته‌تر، همراه با دوربین‌های حسی و حرکتی با کمک نرم‌افزارهای تشخیصی، عملکرد ربات را به شدت کنترل کرده و دقت کار مورد نظر را بالا می‌برند. سنسورها با عملکرد  بازخورد (Feed Back) و تصحیح آنلاین پارامترهای کنترلی، میزان انداره حرکت، نیرو و گشتاور مورد نیاز را به طور مداوم تصحیح می‌کنند تا تلرانس‌های برای مثال جابجایی، فشار و . . . را کنترل کنند.

شرکت پارس تی اس تی PARSTST با ارائه خدمات رباتیک و تهیه ابزارهای جانبی صنعتی موجود برای ربات‌های کوبات، خصوصاً در مواردی مانند جوشکاری رباتیک آماده ارائه خدمات به صنایع کوچک و بزرگ می‌باشد.

جوشکاری یک وظیفه‌ای است که باید با دقت فراوان انجام شود و جوشکاری با کوبات‌ها مزایای زیادی دارد. کوبات‌ها نسبت به انسان‌ها دقیق‌تر هستند و بنابراین کیفیت یکنواخت‌تری تحویل می‌دهند. کوبات‌ جوشکاری می‌تواند انواع جوشکاری از جمله جوش میگ / مگ، تیگ، جوشکاری نقطه‌ای، جوشکاری قوسی، جوشکاری فراصوت و جوشکاری پلاسما را انجام دهد.