ОБЛАСТИ И СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ

Что такое промышленный робот и как они устроены

Согласно ГОСТ Р 60.0.0.4-2023, промышленный робот — это автоматически управляемый, перепрограммируемый манипулятор с тремя и более степенями подвижности. На практике это сложная техническая система.

Любой промышленный робот состоит из ключевых составных частей:

• Манипулятор — механическая рука, выполняющая движения.
• Приводы — сервомоторы, которые приводят манипулятор в действие.
• Контроллер — мозг системы, управляющий всеми процессами.
• Исполнительное устройство (концевой эффектор) — инструмент, который непосредственно выполняет работу.

Различные комбинации и параметры этих компонентов определяют, к какому типу промышленных роботов относится конкретная модель и для каких операций она подходит лучше всего.

Преобразование отдельного манипулятора в комплексную автоматизированную систему происходит через интеграцию с дополнительным оборудованием, включая системы технического зрения, конвейерные линии и другое периферийное оборудование.

Для каких задач используются промышленные роботы?

Промышленные роботы классифицируются по нескольким ключевым признакам.

Первый важный критерий — тип управления роботом. Они бывают:

• программируемые — работают по заранее заданной жесткой программе,
• адаптивные — корректируют свои действия на основе данных сенсоров,
• интеллектуальные — способны самостоятельно принимать решения благодаря искусственному интеллекту.

По способу перемещения роботы делятся на:

1. Стационарные роботы жестко закреплены на станке, фундаменте, стене, потолке или колонне, и их рабочая зона ограничена длиной манипулятора.
2. Мобильные роботы оснащены платформой с колесами или гусеницами, что позволяет им перемещаться и работать в более обширных пространствах.

Главный фактор, определяющий возможности робота — его конструкция (кинематическая схема). Именно от нее зависят грузоподъемность, точность и скорость.

Таким образом, каждый из указанных типов роботов имеет четко выраженную специализацию, и выбор следует делать исходя из конкретных задач и требований к скорости, точности и гибкости работы.

Применение промышленных роботов в промышленности

Каждая отрасль предъявляет уникальные требования к автоматизации. Промышленные роботы адаптируются под эти задачи, предлагая специализированные решения.

Автомобилестроение

В автомобильной промышленности роботы участвуют во всех этапах полного цикла производства.

Они выполняют точечную и дуговую сварку кузовных элементов, создавая равномерные и прочные швы.

В окрасочных камерах роботы наносят многослойное лакокрасочное покрытие с постоянной толщиной.

На финальном этапе роботы-сборщики выполняют монтаж элементов интерьера, ходовой части, стекол с точным позиционированием.

Производство электроники

Для электронной промышленности критически важны точность и чистота процессов. Роботы выполняют монтаж миниатюрных компонентов на печатные платы, наносят микродозы припоя и клея. Высокоскоростные роботы тестируют и сортируют готовые микросхемы, обеспечивая контроль качества. Все операции происходят в условиях, исключающих загрязнение компонентов.

Металлообработка

Роботы идеально подходят для многократного выполнения одних и тех же действий без потери точности.

Ключевое применение — автоматизация станков с ЧПУ. Роботы берут на себя монотонную работу по загрузке заготовок и выгрузке готовых деталей. Это позволяет организовать круглосуточную работу оборудования без участия оператора.

Другое направление — серийные операции обработки. Роботы выполняют однотипную резку листового металла или, например, гибку деталей по заданным параметрам. Каждая деталь обрабатывается абсолютно идентично, что гарантирует стабильное качество всей партии.

Таким образом, роботы в металлообработке эффективно заменяют человеческий труд там, где требуется многократное точное повторение одних и тех же действий.

Пищевая промышленность

Пищевое производство требует соблюдения строгих гигиенических норм. Роботы фасуют продукты, упаковывают готовую продукцию и формируют транспортные паллеты. Они работают с хрупкими продуктами без повреждений и поддерживают стабильную производительность на линиях с высокой скоростью выпуска.

Фармацевтика

В фармацевтике и химической промышленности роботы гарантируют точность дозирования и стерильность. Они выполняют взвешивание и смешивание компонентов, розлив жидкостей и упаковку таблеток с минимальной погрешностью.

В лабораторных условиях роботизированные системы проводят серийные анализы, обеспечивая воспроизводимость результатов и соблюдение протоколов исследований.

Эффективное применение роботов в связке с человеком

Мы уже упоминали, что роботы незаменимы в операциях, где критически важны точность, повторяемость и продолжительная работа без снижения качества. Они не знают усталости, не отвлекаются и не допускают брак в монотонных задачах из-за утомления.

Человек же незаменим там, где требуется гибкость мышления и принятие нестандартных решений. В операциях, которые невозможно представить в виде четкого алгоритма, где нужны интуиция, творческий подход и адаптивность к постоянно меняющимся условиям.

Но истинная эффективность рождается не из выбора «или-или», а из грамотного разделения труда. Стратегия современного производства проста: автоматизировать всё, что можно автоматизировать. Максимально освободить людей от рутинных, монотонных и опасных операций, переложив их на плечи машин.

С экономической точки зрения, именно такое перераспределение задач кардинально повышает производительность труда — ключевой показатель эффективности предприятия.

Когда робот берет на себя массовые, предсказуемые операции, он резко увеличивает объем выпуска на один затраченный человеко-час. Высвобожденные сотрудники не сокращаются, а перераспределяются на задачи с большей добавленной стоимостью: управление комплексами, контроль качества, переналадка и оптимизация процессов.

Пример роботизации. Как линейные роботы заменяют ручной труд на ЧПУ станках?

Рассмотрим реальный пример применения роботов на производстве. Типичная проблема многих цехов металлообработки — неэффективное использование оборудования. Станки с ЧПУ простаивают до 50% рабочего времени в ожидании оператора. Причины — необходимость ручной загрузки заготовок, перерывы в работе и физические ограничения человека.

Решение этой проблемы демонстрируют линейные роботы-манипуляторы. Например, системы AMO-S организуют непрерывную работу оборудования: трехоосный робот автоматически забирает заготовки из накопителя, устанавливает их в патрон станка и выгружает обработанные детали.

Это позволяет увеличить загрузку оборудования до 85-90%. Станки работают практически постоянно, исключая простои в ожидании оператора.

При этом оператор не исключается из процесса — его роль меняется. Вместо выполнения монотонных операций он контролирует работу нескольких автоматизированных станков одновременно. На практике один специалист может эффективно обслуживать до 6 единиц оборудования, что вызывает кратное повышение производительности труда.

Этот пример показывает, как роботизация решает конкретную производственную задачу — повышает эффективность использования существующих станков через организацию непрерывного производственного цикла.

Чтобы увидеть, как это работает в реальности, посмотрите видео с нашего производственного участка, где один оператор уверенно управляет работой пяти станков с ЧПУ, оснащенных линейными роботами.

ВАШИ СТАНКИ МОГУТ РАБОТАТЬ НА 100%

AMO-S не заменяет оператора, он помогает ему работать быстрее и эффективнее.

Робот загружает и выгружает детали без простоев, освобождая оператора для действительно важных задач — настройки, контроля качества, устранения неполадок.

Так один оператор становится управляющим цепочки из 6–8 станков, которые теперь работают на полную мощность.