Teollisuusrobotit käytännössä
Teollisuusrobotit käytännössä: perinteinen robotti vai yhteistyörobotti?
Automaatio ja robotiikka ovat kehittynet viime vuosina vauhdilla ja valmistavan teollisuuden yrityksillä on käytössään yhä enemmän vaihtoehtoja tuotannon automatisoinnille. Valinta perinteisen teollisuusrobotin ja yhteistyörobotin (cobotin) välillä riippuu aina robotin käyttökohteesta sekä käytössä olevasta tilasta. Koska robotti tai yhteistyörobotti muodostaa aina oheislaitteiden ja muiden koneiden kanssa robottisolun tai -järjestelmän, valinta riippuu esimerkiksi tuotantovolyymista, vaaditusta tahtiajasta, kappaleiden koosta ja painosta, työvaiheiden monimutkaisuudesta sekä henkilöstön työskentelytavoista. Automaatioinvestoinnin onnistuminen riippuu siis siitä, kuinka hyvin järjestelmä vastaa tuotannon tarpeita.
6-akselinen teollisuusrobotti vs. yhteistyörobotti (cobot)
Perinteiset 6-akseliset teollisuusrobotit on tunnettu tarkkuudestaan ja suurista käsittelykyvyistään. Ne ovat nopeita ja tarkkoja suorittamaan etenkin toistuvia sekä raskaita työvaiheita. Esimerkiksi Yaskawan GP-sarjan kappaleenkäsittelyrobotit pystyvät käsittelemään jopa 900 kg:n painoisia kappaleita, joita on lähes mahdotonta käsitellä manuaalisesti ihmisen toimesta. Vaikka nykyaikaiset ohjelmointiratkaisut mahdollistavat myös piensarjatuotannon teollisuusroboteilla, vaativat ne silti aina jonkin asteista tuotantoprosessien vakiointia. Erilaiset vaadittavat turvajärjestelyt saattavat kasvattaa tilantarvetta sekä vaikeuttaa sitä, jos järjestelmää tulee tulevaisuudessa liikutella.
Yhteistyörobotti (cobot) taas on ihanteellinen ratkaisu yrityksille, joille ei välttämättä ole vielä paljoakaan kokemusta robotiikan käytöstä. Lisäksi yhteistyörobotti sopii tuotantoon silloin, kun käytössä oleva tila on rajallista, sillä se voidaan tietyissä olosuhteissa toteuttaa ilman perinteisiä turvalaitteita. Lopullinen turvaratkaisu määräytyy aina kuitenkin sovelluskohtaisen riskiarvioinnin perusteella. Yhteistyörobotin suurimmat vahvuudet liittyvätkin sen joustavuuteen sekä pieneen tilantarpeeseen. Se voi sovelluskohtaisesti soveltua myös sellaisiin tuotantoympäristöihin, joissa tehdään läheisesti työtä ihmisten kanssa.
Yhteistyörobottien kuormankantokyky on pienempi kuin perinteisten teollisuusrobottien. Lisäksi ilman turvalaitteita toteutetut yhteistyörobottisovellukset eivät voi toimia täysin samalla liikenopeudella kuin perinteiset teollisuusrobotit. Tämän vuoksi yhteistyörobotti ei sovellu sellaiseen tuotantoon, jossa tuotantomäärät ovat erittäin suuria, tahtiaikavaatimukset ovat korkeat tai käsiteltävät kappaleet raskaita. Yaskawan suurimman yhteistyörobotin kuormankantokyky ulottuu 30 kg:n painoisille kappaleille.
Yhteistyörobotti ja perinteinen robottijärjestelmä tuotantoympäristössä
Yhteistyörobottien sekä itsenäisten, soluissa toimivien teollisuusrobottijärjestelmien suurin ero liittyy ihmisen ja robotin väliseen työskentelyyn. Yhteistyörobotit on suunniteltu työskentelemään samassa työtilassa ihmisen kanssa, jonka ansiosta ne voidaan usein ottaa käyttöön ilman perinteisiä turvajärjestelmiä. Turvalaitteiden puuttuminen mahdollistaa esimerkiksi sen, että tilaa säästyy ja työnjako ihmisen sekä robotin välillä on joustavampaa. Toisaalta kuitenkin yhteistyörobottien nopeutta ja voimaa voidaan usein joutua rajoittamaan turvallisuuden takaamiseksi, mikä voi osaltaan heikentää tuottavuutta sellaisessa tuotantoympäristössä, jossa käsitellään suuria volyymeja.
Yaskawan yhteistyöroboteissa on käytössä toiminto, jonka ansiosta yhteistyörobotti voidaan työntää pois liikkeestä, mikäli se tulee ihmisen suorittaman manuaalisen työn tielle. Lisäksi yhteistyöroboteissa on vetäytymis- ja vapautumistoiminto, joka havaitsee mahdolliset puristustilanteet ja reagoi ennen mahdollista loukkaantumista. Yhteistyörobotit ovat suunniteltu työskentelemään läheisesti ihmisten kanssa, minkä ansiosta ne sopivat joustavasti esimerkiksi pakkaamiseen sekä kevyisiin kappaleenkäsittelyjärjestelmiin. Lisäksi ne ovat usein helpompia ottaa käyttöön kuin perinteiset teollisuusrobotit, jonka ansiosta ne soveltuvat myös sellaisten yritysten tuotantoon, joissa ei ole aiempaa kokemusta robotiikasta. Niiden nopeus, kantokyky sekä suorituskyky ovat kuitenkin usein rajallisempia.
Yaskawalta löytyy myös kompakti yhteistyörobottiratkaisu hitsaukseen. Weld4Me-hitsaussolu on CE-merkitty yhteistyörobotiikkaan perustuva hitsausratkaisu, joka sopii myös sellaiseen tuotantoon, jossa tila on rajattua. Yhteistyörobottien kanssa voidaan käyttää esimerkiksi Smart Pendant -ohjainta, joka soveltuu helppokäyttöisyytensä ansiosta myös sellaisiin yrityksiin, joissa ei ole aikaisempaa osaamista robotiikasta.
Kuvat: Weld4Me-hitsaussolu yhteistyörobotilla
Perinteiset teollisuusrobotit puolestaan toimivat robottisoluissa, jolloin turva-aidat, valoverhot tai muut turvalaitteet pysäyttävät robotin liikkeen ihmisen lähestyessä tai estävät ihmisen pääsyn soluun kokonaan sen ollessa käynnissä. Ne ovat parhain vaihtoehto silloin, kun robotin täytyy käsitellä raskaampia kuormia ilman turvallisuuteen liittyviä nopeus- tai voimarajoituksia. Haittapuolena on usein suurempi tilantarve sekä se, että operaattorin on pysäytettävä järjestelmä päästäkseen työalueelle. Teollisuusrobottijärjestelmät soveltuvat monipuolisuutensa vuoksi esimerkiksi hitsaukseen, pakkaukseen, kappaleenkäsittelyyn tai konepalveluun.
Erilaisilla teollisuusroboteilla on aina omat vahvuutensa sekä rajoitteensa, minkä vuoksi sopivin ratkaisu riippuu aina tuotannon tarpeista. Oikein valittuna robotti sekä siihen perustuva automaatiojärjestelmä voivat parantaa merkittävästi tuottavuutta, laatua sekä tuotannon toimintavarmuutta. Robotin ominaisuuksien on kuitenkin vastattava käyttökohteen vaatimuksia, jotta automaatioinvestoinnista saataisiin paras mahdollinen hyöty.
Kuvat: Yhteistyörobotti, 6-akselinen AR-hitsausrobotti sekä GP-kappaleenkäsittelyrobotti
Oikean ratkaisun valinta – kumpi sopii sinun tuotantoosi?
Valinta perinteisen teollisuusrobotin ja yhteistyörobotin välillä on aina tapauskohtaista, sillä tuotantoympäristöjen vaatimukset vaihtelevat aina yrityksestä toiseen. Sopivan ratkaisun valinta alkaa tuotannon nykytilan ja tavoitteiden huolellisella arvioinnilla. Arvioinnissa otetaan huomioon muun muassa käsiteltävät tuotteet, järjestelmävaatimukset, käytettävissä oleva tila sekä tavoiteltu kapasiteetti. Vaihtoehtoja voidaan myös tarkastella simulaatioiden avulla, jolloin robotin toimintaa ja soveltuvuutta voidaan testata jo suunnitteluvaiheessa. Yaskawalla myyntimme pystyy tekemään nämä arviointikäynnit myös paikan päällä.
Kysymyksissä voit aina kääntyä myyntitiimimme puoleen.
Usein kysytyt kysymykset
Vertaa 6-akselisia teollisuusrobotteja ja yhteistyörobotteja: mitkä ovat edut ja haitat?
6-akseliset teollisuusrobotit tarjoavat suuremmat liikeradat ja kuormankantokyvyn sekä korkeamman nopeuden. Ne soveltuvat sovelluksiin, joissa tarvitaan suurta tarkkuutta sekä tuotantokapasiteettia. Haittoina ovat usein korkeammat investointikustannukset sekä tilantarvetta lisäävät turvallisuusratkaisut. Yhteistyörobotit (cobotit) soveltuvat puolestaan työskentelemään läheisemmin ihmisten kanssa samassa tilassa. Niiden toimintaa voivat kuitenkin rajoittaa pienempi kuormankantokyky tai alhaisempi suorituskyky.Mitä etuja ja haittoja on 6-akselisilla teollisuusroboteilla?
6-akselisten teollisuusrobottien suurimpia etuja ovat niiden monipuolisuus eri työtehtävissä, laajat liikealueet sekä kyky suorittaa liikkeitä useista eri suunnista. Ne soveltuvat esimerkiksi hitsaukseen, pakkaukseen, kappaleenkäsittelyyn tai konepalveluun etenkin silloin, kun tuotanto on jatkuvaa ja vakioitua sekä käsiteltävät kappaleet raskaita.
Vertaa yhteistyöhön perustuvien ja perinteisten robottijärjestelmien etuja ja haittoja tuotantoympäristössä.
Yhteistyörobotiikkaan perustuvat järjestelmät mahdollistavat ihmisten ja robottien työskentelyn samassa ympäristössä, mikä lisää tuotannon joustavuutta sekä vähentää tilantarvetta. Turvallisuusvaatimusten vuoksi niiden nopeutta ja voimaa joudutaan kuitenkin usein rajoittamaan. Perinteiset robottijärjestelmät taas toimivat robottisoluissa, joissa ne voivat hyödyntää täyden suorituskykynsä.