ROBOTTYPER OG DERES ANVENDELSE

 

International Organization of Standardization (ISO) definerer og forklarer de mest relevante termer, når det kommer til robotteknologi, robottyper og udstyr, som karakteriserer nutidens industri og ikke-industri miljøer.

Således samarbejder ISO med både statslige og private institutioner hele verden over, og drives af tekniske komitéer bestående af nationale medlemsenheder. Her er hovedformålet at udvikle såkaldte internationale standarder inden for alt, som har med robotter at gøre, hvilket er til gavn for både den samfundsmæssige forståelse af ny teknologi og det globale robotmarked.

Industrirobotter – definition

“En automatisk kontrolleret, re-programmérbar, multifunktionel manipulator, som er programmerbar i tre eller flere akser, og kan være enten fastgjort eller mobil ved automatiserede industri applikationer” (ISO 8373:2012 – direkte oversat).

  • Re-programmérbar: Designet så programmerede bevægelser eller hjælpefunktioner kan blive ændret uden fysisk ændring.
  • Multifunktionel: I stand til at tilpasse sig til forskellige applikationer ved fysisk ændring.
  • Fysisk ændring: Ændring af det mekaniske system (det mekaniske system inkluderer ikke medielagring, osv.).
  • Akse: Retning, som specificerer om robotten bevæger sig lineært eller roterer.

Kollaborative robotter – definition

”Cobots” er en sammentrækning af de engelske ord ”collaborative” (samarbejdende) samt ”robots” og refererer til robotter, der arbejder tæt sammen med mennesker. Disse robotter er designet til at være sikre og brugervenlige, udstyret med sensorer og avanceret software, hvilket gør dem ideelle til at udføre opgaver side om side med menneskelige medarbejdere.

Servicerobotter – definition

“Udøver brugbare opgaver for mennesker eller udstyr, hvilket ekskluderer industri automatiserings applikationer. Note: Kategoriseringen vedrørende om en robot er enten en service- eller industrirobot afhænger af applikationen, som er påtænkt robotten” (ISO-Standard 8373 – direkte oversat).

Ift. service-robotter skelnes imellem ’Person Service Robotter’, som omhandler robotter for personlig anvendelse og ’Professionel Service Robotter’, der henvender sig til kommercielle opgaver.

Person Service Robotter er robotter til personligt brug, hvilket vedrører ikke-kommercielle opgaver. Professionelle servicerobotter er derimod til professionelt brug, hvilket vedrører kommercielle opgaver.

Anvendelsesområder

TRANSPORT, HÅNDTERING OG PAKNING

Robotteknologi inden for håndterings- og pakkeapplikationer samt transport karakteriseres som velafprøvet teknologi, som i disse år testes løbende. Disse typer applikationer er arbejdsmiljømæssigt fordelagtige, da tunge løft og ensidigt arbejde kan rationaliseres bort. Dette er til fordel for både medarbejdere og virksomheden på den lange bane. Ved pakkeapplikationer stilles der hermed også ofte krav til et fleksibelt programmeringsprogram vedrørende den pågældende robotenhed. Således er der mulighed for at pakke paletter i kundespecifikke varianter. Derfor er programmeringssoftware også af særlig stor betydning. Parametre af betydning for denne type applikationer er bl.a.:

  • Griberværktøjets udformning
  • Software til automatisk pakning af paletter
  • Styktal, produktvarianter og håndteringstider
  • Mulighed for produktmix og fleksibilitet i robotinstallationen

SVEJSNING

Robotsvejsning såsom lysbuesvejsning vedrører typisk MIG/MAG/TIG eller PLASMA, hvor der svejses med tilsatsmateriale og beskyttelsesglas. Disse er typiske velafprøvede robotapplikationer. Dog er flere-strengs-svejsning en vanskeligere kategori. I forbindelse med svejsning bør man også være opmærksom på standarden EN1011, og at der er krav til udsugning og afskærmning fra svejselys. Parametre af betydning for denne type applikationer er:

  • Procesvalg, hvor effektivitet, kvalitet og følsomhed har betydning
  • Produktets fugegeometrier, tolerancer, adkomstforhold og kast ved svejsningen
  • Manipulatorvalg og fiksturudformning
  • Styktal, produktvarianter og håndteringstider
  • Mulighed for produktmix og fleksibilitet i robotinstallationen

Robotsvejseapplikationer kan leveres med sensorer for at kompensere for tolerancer. De typisk anvendte er startpunktssensorer (taktile sensorer) og lysbuesensorer (adaptive sensorer). Startpunktsensoren fastlægger emnets position, og en sensor holder robotten i svejsefugen. Herudover kan der anvendes sensorer til opmåling af robottens svejsepistol. (Tool Centre Point). Sensorer vil dog medføre et vist tab i cyklustiden.

Modstandsvejsning er også en effektiv og billig svejsemetode, der bl.a. kendes fra bilindustrien. Processen anvendes ofte ved tyndplade, hvor der svejses uden tilsatsmateriale. Robotten kan være forsynet med en modstandssvejsetang, eller den kan være stationær. Svejsetangen leverer en stor klemkraft. I svejseøjeblikket sendes en stor svejsestrøm i kort tid gennem kobberelektroderne og emnet, der herved sammensvejses pga. omsmeltningen. Her er følgende punkter essentielle:

  • Procesvalg ift. betydningen af effektivitet, kvalitet og følsomhed
  • Svejseelektrodernes geometri og slid
  • Manipulatorvalg og fiksturudformning
  • Produktets overfladebeskaffenhed. Renhed, galvanisering mm.
  • Produktets fugegeometrier, tolerancer og adkomstforhold
  • Styktal, produktvarianter og håndteringstider
  • Mulighed for produktmix og fleksibilitet i robotinstallationen
  • Modstandssvejseapplikationer kan udstyres med sensorer for opmåling af sliddet på svejsetængerne og måling af svejsekvaliteten. (NDT)

MONTAGE

Montering er en vanskelig applikationstype, da der ofte arbejdes med snævre emnetolerancer, lave fejlprocenter og høje stykantal med et krav om lav cyklustid. Der kræves hermed også stor fleksibilitet af robotstationen mht. til produktvarianter og kort omstillingstid. Industrirobotten anvendt inden for dette område er i dag konkurrencedygtig i forhold til bl.a. specialmaskinen, hvilket både er mht. til pris og kapacitet. Produktionsudstyrets scrapværdi er høj, da meget af robotudstyret kan genanvendes, når virksomheden skal omstille.

Der anvendes ofte Scara og parallelarmsrobotter i denne type applikationer pga. kravet om høje hastigheder. Monteringsapplikationer gør ofte brug af sådanne vision-systemer/sensorer, for at kunne håndtere fleksibilitet og tolerancer. Parametre af betydning for denne type applikationer er:

  • Valget af leverandør, eftersom der er meget mekanisk konstruktion, softwareudvikling og tilpasning af vision-system
  • Emnets egnethed for automatisering
  • Pas-tolerancer
  • Styktal, produktvarianter og håndteringstider
  • Mulighed for produktmix og fleksibilitet i robotinstallationen

OVERFLADEBEHANDLING

Overfladebehandling vha. automatiseret robotteknologi er inden for bl.a. industriel produktion en særligt velafprøvet teknologi. Ved denne applikationstype stilles der krav om høj overfladekvalitet for det færdige produkt. Da det kan være tidskrævende at indkøre processen, kræves der også et vist emnetal for at opnå rentabilitet. Forbedring i programmeringsmetoderne betyder dog, at robotterne bliver mere og mere fleksible i fremtiden, hvilket betyder større anvendelighed ved små seriestørrelser.

Hermed giver anvendelsen af robotter her både store økonomiske og miljømæssige fordele. Eksempelvis skal man ved robotmaling være opmærksom på, at der er miljøkrav til selve malekabinens indretning, hvortil det er vigtigt at overveje:

  • Produktets adkomstforhold og kringelkroge
  • Maleprocessens kvalitet og effektivitet
  • Maledyssens udformning
  • Valg af malekontroller
  • Styktal, produktvarianter og håndteringstider
  • Mulighed for produktmix og fleksibilitet i robotinstallationen

Slibning og polering ved hjælp af robotteknologi er også en typisk applikation, som anses for at have mange fordele. En robot har nemlig en væsentlig højere kapacitet end en tilsvarende manuel operatør.

Derudover bliver kvaliteten ensartet, og robotten frigør en operatør fra et hårdt og belastende arbejdsmiljø. Poleringsprocessen kan ske med enten bånd eller ført værktøj, hvor værktøjet i sidste tilfælde er monteret på robotten. Materialerne kan være metal, træ, plastic og glas. Ved slibning anvendes en slibesten, der kan være enten stationær eller monteret på robotten. Ved slibning skal man være opmærksom på, at slid på værktøjet skal kompenseres. Det kan ske mekanisk eller med en vision-sensor. Desuden sker slibning og polering ofte i lukkede kabiner pga. arbejdsmiljøet. Her er en ulempe dog, at der kræves en re-programmering af robotten ved nye emnetyper.