Применение коллаборативных роботов (коботов) в промышленности


За последнее десятилетие наблюдается массовый рост применения промышленных роботов, поскольку различные отрасли промышленности осознали потенциал промышленных роботов и, что более важно, роботов для совместной работы (или «коботов».). Коботы — это недорогие промышленные роботы, которые безопасно работают в непосредственной близости от человека. По сравнению со стандартными или традиционными промышленными роботами, роботы обладают большей гибкостью, что означает, что их можно использовать для выполнения самых разнообразных задач — от обслуживания машин и сварки до упаковки и укладки на паллеты. В подавляющем большинстве случаев коботы применяются на производстве и в промышленности, однако коботы обладают гибкостью, позволяющей использовать их в самых различных отраслях — от сельского хозяйства и медицины до фармакологии.

В 2020 году, когда мир сражался с Covid-19, коботы получили несколько гениальных коботов. От производства средств индивидуальной защиты до тестирования мазков — коботы повышают эффективность, безопасность и качество бесчисленных процессов. Читайте дальше, чтобы узнать больше о возможностях промышленных роботов в целом, а затем мы рассмотрим некоторые недавние инновационные применения коботов.

Для чего используются промышленные роботы?

Существует широкий спектр применения промышленных роботов. Несмотря на то, что существует множество способов внедрения роботизированных технологий, цели таких станков одинаковы во всех отраслях промышленности и процессах — усовершенствованном производстве. Роботы способны повысить эффективность и безопасность многих отраслей промышленности, выполняя скучные, грязные и опасные работы.

Традиционные промышленные роботы часто являются мамонтовыми машинами, которые также статичны и трудно поддаются перепрофилированию и перепрограммированию. Напротив, коботы компактны и гибки и могут работать без защитных клеток или ограждений непосредственно рядом с людьми.

Применение коботов на производствах

Существует множество приложений для совместной работы с роботами во всех отраслях промышленности. Они включают в себя сборку, дозирование, окончательную обработку, обслуживание станков, погрузочно-разгрузочные работы, сварку, снятие материала, контроль качества и многое другое. Ниже мы обобщаем три общих класса применения коботов.

Обработка материалов промышленными коллаборативными роботами (коботами)

Обработка материалов является одним из самых опасных видов работ на производстве. Такие материалы, как металл, пластмасса и другие вещества, могут представлять большую опасность для людей. Кроме того, многие операции по обработке материалов носят повторяющийся характер, что может привести к повторяющимся травмам, вызванным напряжением.

В отраслях промышленности, использующих роботов на производстве, травм на рабочем месте значительно меньше. Тяжелые материалы можно легко поднимать и транспортировать по цехам завода с помощью мобильных платформ роботов. В то же время, задачи по обслуживанию станков, включая те, которые связаны с тяжелыми станками с ЧПУ, также относятся к возможностям роботов Universal Robots.

Сборка и контроль качества промышленным роботом

Коботы специально разработаны для работы рядом с человеческими работниками и освобождают их от утомительной и трудной работы по сборке. Сюда входят сварка небольших деталей, сверление винтов и аналогичные сборочные работы.

Роботы также могут быть использованы для обеспечения качества во время производственного процесса. В отличие от людей, коботы каждый раз выполняют одну и ту же задачу, не уставая и не теряя производительности. Например, коботы могут разместить камеру в одном и том же месте для проведения стольких измерений и позиционирования на таком количестве заготовок, сколько необходимо — и все это без повторной оптической калибровки.


Установка на своем заводе инспекционной ячейки, работающей на коботах, позволила компании «Комплексная Логистика» добиться 100-процентного качества сборки автомобильных двигателей.

Специалисты по контрактному производству, базирующиеся в США, компания Comprehensive Logistics использовала кобот UR10, оснащенный системой технического зрения, для выполнения задач по техническому осмотру двигателя. В результате внедрения была увеличена производительность и улучшено качество продукции.

Задачи по перемещению и установке с помощью коботов включают в себя добавление деталей к продукту, находящемуся в процессе сборки, заполнение коробок с готовой продукцией и штабелирование поддонов.

Роботизированная обрезка и удаление материала

Другие задачи, которые также имеют решающее значение для производства, могут решаться коботами. Например, удаление материала роботами необходимо для любого процесса, связанного с заполнением форм. Эти маленькие роботы могут оценить отлитую деталь и позаботиться об обрезке лишнего металла или пластика, не повреждая деталь и не подвергая людей риску травмирования.

Между тем, коботы, оснащенные дозирующими инструментами и оборудованием, могут использоваться для добавления клея и других клеев, в то время как коботы, оснащенные шлифовальным набором с платформы UR+, могут использоваться для полировки деталей для получения яркой, гладкой отделки.

Распространенные области применения роботизированных технологий

Давайте посмотрим, как UR коботы используются для помощи производителям в электронной, сельскохозяйственной и фармацевтической промышленности.

Роботы в электронике и технологиях

Коботы Universal Robots используются производителями осветительных приборов, мобильных телефонов, колонок, компьютеров и многого другого. Поскольку совместные роботы легче программировать, чем типичные промышленные роботы, они могут быть запрограммированы неспециалистами и предпочтительны для быстрой реализации.

Например, новозеландская компания Betacom использует коботов UR10 для производства светодиодных дорожных фонарей. Производство этих фонарей важно для обеспечения безопасности водителей на дорогах и требует высокого уровня точности. С помощью вакуумного захвата с несколькими головками UR10 выбирает печатную плату из стойки и позиционирует ее на алюминиевом прессе. Затем робот выбирает шесть светодиодных линз и размещает их на печатной плате. Последний шаг — подобрать пневматическую отвертку с винтами автоматической подачи и закрепить линзы и печатную плату на алюминиевом прессе.


Развертывание кобота UR10 позволило Betacom с высокой точностью и точностью выполнять новые, более объемные задания.

Роботы в пищевой и сельскохозяйственной промышленности

Производство продовольствия и сельскохозяйственной продукции осуществляется круглосуточно. Роботы способны работать 24 часа в сутки, что приводит к меньшим потерям и более быстрому времени производства по сравнению с человеческим трудом. Кроме того, коботы могут работать в экстремально жарких, холодных или неприятных условиях. В результате все больше компаний в секторе производства продуктов питания обращаются к коботам, чтобы облегчить человеческий труд.


С момента установки коботов UR5, компания Atria Scandinavia сократила количество картонных отходов на 25 процентов.

Например, шведская пищевая компания Atria Scandinavia производит высококачественные гастрономические и вегетарианские продукты для удобства производства. Atria использует коботы UR5, чтобы свести к минимуму время простоя на своем небольшом производственном объекте. После развертывания, каждая производственная линия компании в состоянии подготовить в среднем 228 позиций в час для доставки. «Роботы UR являются отличным решением для автоматизации, так как они могут работать без защитных ограждений. Значительным преимуществом является то, что наши сотрудники могут работать рядом с роботами, а также то, что они могут легко настраивать роботов при упаковке различных видов продукции», — сказал Джонни Янссон, технический директор компании Atria.

Применение роботов в фармацевтике и химии

Производство лекарственных препаратов, химикатов и медицинского оборудования требует высочайшей точности. Коботы UR регулярно используются для смешивания, подсчета и дозирования различных материалов.

Университетская клиника Копенгагена использует коботы UR5 для оптимизации процессов анализа крови.

Университетская клиника Копенгагена в Дании использует коботов UR в своей лаборатории для оптимизации обработки и сортировки образцов крови для анализа. Это решение позволило лаборатории выполнить задачу по доставке более 90 процентов результатов в течение 1 часа. Удивительно, что два кобота UR5 могут анализировать более 3000 образцов в день.

Какая отрасль использует больше всего промышленных роботов?

По данным Международной федерации робототехники (IFR), автомобильная промышленность является крупнейшим интегратором промышленных роботов, на долю которых приходится 28% от общего числа установок, опережая электрическую/электронную (24%), металлообрабатывающую и машиностроительную (12%), пластмассовую и химическую продукцию (5%), а также пищевые продукты и напитки (3%).

Производство транспортных средств предлагает наиболее широкое применение промышленных роботов, потому что существует так много типов процессов, начиная со сборки и обработки деталей и заканчивая их проверкой и окончательной обработкой. Все эти — и более сложные — задачи могут успешно выполняться совместными манипуляторами роботов.


Nissan использует коботы UR10 для помощи в упаковке, сборке и маркировке.

Один из заводов Nissan по производству двигателей в Японии пытался идти в ногу со временем, а также сталкивался с нехваткой рабочей силы и старением рабочей силы. Nissan развернул две линии роботизированных манипуляторов UR10 для перемещения тяжелых коллекторов по своим производственным линиям. Компания также использовала коботов вместе с человеческими работниками для установки воздухозаборников двигателя и ослабления болтов.

Что такое новые коботы?

Вышеприведенные примеры являются общими примерами применения коботов в промышленности. Однако, благодаря гибкости, простоте развертывания и широкому спектру возможностей, предлагаемых коботами, конечные пользователи продолжают открывать творческие пути для улучшения своих процессов. В 2020 году задачи, поставленные Covid-19, породили некоторые гениальные новые внедрения коботов. Например, в апреле команда Университета Южной Калифорнии (USC) показала прототип Agile Dexterous Autonomous Mobile Manipulation System-UV (ADAMMS-UV). Система включает в себя кобота UR5, установленного на мобильной платформе. Она использует палочку ультрафиолетового света с дополнительным источником ультрафиолетового света, установленным на базе, для разрушения коронавирусной ДНК.Elsewhere, Компания Lifeline Robotics, основанная соучредителем Universal Robots Эсбеном Остергаардом (Esben Østergaard), в сотрудничестве с исследователями в области робототехники из Института Маерска Мак-Кинни Моллера при Университете Южной Дании разработала систему на основе кобота для безопасного и эффективного тестирования Covid-19. Решение, запущенное в конце мая 2020 года, занимает 7 минут на весь процесс испытаний и является первым в мире автономным роботом для взятия мазков из горла.

Между тем, Gamber-Johnson, поставщик монтажных систем для систем мобильной связи, компьютеров и другого электронного оборудования, расположенный в штате Висконсин, США, присоединился к сотрудничеству с местными партнерами для создания временного производства лицевого щита. В центре предприятия находится кобот UR5, который используется для вырезания пластиковых листов для лицевых щитов. Компания Gamber-Johnson и ее партнеры краудсорсинговали средства и собрали тысячи долларов для производства лицевых щитов, чтобы передать их в дар местным больницам.

Когда КОВИД-19 добрался до Портленда, США, движение в популярной кофейне In J Coffee сократилось на 50%. Владелец Joe Yang понял, что клиенты обеспокоены контактами с людьми и распространением вирусов, поэтому он решил построить кобот-баристу. В результате получилась абсолютно бесконтактная коботская система для приготовления фирменного кофе. Дублированный «Jarvis», кобот способен готовить кофе, пенистое молоко и даже наливать латте-арт.


Джарвис работает на кофеварке и кофемолке в «In J Coffee», Портленд.

Чтобы узнать больше примеров того, как коботы помогали в битве против Covid-19, загляните в блог Universal Robots, который более подробно освещает тему: здесь, здесь и здесь.

Универсальные роботы — это универсальные платформы автоматизации, которые можно использовать для выполнения самых разнообразных задач — от шлифовки и полировки до ухода за машинами, анализа крови, упаковки продуктов питания и даже приготовления кофе!

Бескрайние возможности робототехники

Это лишь некоторые из уникальных приложений для коботов. Будущее обрабатывающей и производственной промышленности, несомненно, увидит дальнейшие новые области применения систем совместной автоматизации. Независимо от того, куда направляется ваша компания, коботы UR могут помочь вам в достижении ваших целей.