Robot industri berat merujuk pada lengan robot atau peralatan otomatis dengan kapasitas beban melebihi standar tertentu, biasanya mampu menangani bahan lebih dari 500 kg. Robot-robot ini memiliki kestabilan, presisi, dan ketahanan terhadap gangguan yang tinggi, dan digunakan secara luas di bidang-bidang yang memerlukan operasi berskala besar dan intensitas tinggi. Dengan menyesuaikan program secara fleksibel untuk menyesuaikan dengan kebutuhan produksi yang berbeda, robot-robot ini membantu perusahaan meningkatkan efisiensi sambil mengurangi biaya tenaga kerja dan risiko keselamatan.
Manufaktur Otomotif
Garis produksi otomotif sangat bergantung pada robot berat, terutama dalam pengelasan bodi dan perakitan komponen besar. Robot menangani komponen berat seperti pintu, rangka, dan mesin, melakukan operasi sinkron multipoint di stasiun las. Mengingat bahan bodi sebagian besar adalah baja berkekuatan tinggi, yang sulit dibawa oleh manusia dalam jangka waktu lama, robot menjaga presisi stabil, memastikan kesalahan titik las tetap di bawah 0,5 mm. Beberapa produsen mobil telah memperkenalkan robot kolaboratif dual-arm, di mana satu unit sekaligus menangani pemasangan pintu dan pengencangan sekrup, mengurangi waktu siklus produksi sebesar 15%.
Industri Pengecoran dan Pengepresan
Di ruang kerja suhu tinggi, robot berat menggantikan manusia dalam tugas-tugas berbahaya seperti menuangkan, mengeluarkan bagian, dan menghilangkan sisik. Di garis pengecoran, robot mengeluarkan logam cair yang melebihi 1.000°C dari tungku dan menuangkannya ke cetakan, dilengkapi dengan perisai tahan panas dan sistem penghenti darurat berbasis sensor termal. Dalam pengepresan, robot enam sumbu mengambil bagian logam yang dipres dan menempatkannya ke dalam tangki pendingin, dengan gripper adaptif dipasang di ujung lengan untuk mencegah selip. Setelah satu pabrik mesin berat memperbarui garis pengepresan tradisionalnya, tingkat cedera di tempat kerja turun sebesar 90%, dan tingkat kelulusan produk meningkat dari 82% menjadi 97%.
Logistik dan Gudang
Gudang cerdas menggunakan robot berat untuk memindahkan palet penuh atau kontainer. Robot mobile yang dilengkapi dengan navigasi laser dapat membawa beban 2 ton, merencanakan jalur secara otonom antara rak-rak untuk mengangkut barang dari area penerimaan ke stasiun pengurutan. Di gudang rantai dingin, robot tahan lembab beroperasi terus-menerus dalam lingkungan se dingin -25°C, dengan lengan robot dilapisi pelapis anti-kondensasi. Setelah mengerahkan 20 robot berat, pusat logistik e-commerce utama melipatgandakan efisiensi pengurutan paket, menangani lebih dari 800.000 paket per hari selama periode puncak.
Manufaktur Aerospace
Perakitan fuselage pesawat melibatkan penanganan rangka logam hingga 20 meter, dengan robot berat membantu dalam riveting menggunakan sistem penempatan visual. Dilengkapi dengan sensor gaya enam sumbu, robot memberikan umpan balik tekanan real-time selama pemasangan kulit, mencegah deformasi material aluminium-lithium. Di satu produsen pesawat, sistem kolaboratif dual-robot menetapkan balok sayap dengan robot kiri sementara robot kanan mengencangkan baut, mengurangi waktu perakitan dari 72 menjadi 40 jam. Dalam pengelasan tangki bahan bakar roket, robot bergerak sepanjang trek melingkar, menyelesaikan las titanium alloy setebal 3 mm dalam shift 8 jam berkelanjutan.
Peralatan Energi
Menara turbin angin melebihi 4 meter diameter, dan robot berat, bekerja dengan sistem gantry, melakukan pengelasan melingkar. Teknologi pelacakan laser mengkompensasi deformasi benda kerja selama operasi, dengan sudut las otomatis disesuaikan ±5 derajat. Dalam pemeliharaan pembangkit listrik nuklir, robot tahan radiasi memasuki inti reaktor, di mana lengan robot hidrolik dapat mendismantel perakitan katup 500 kg, dipantau jarak jauh dengan data radiasi real-time. Sebuah pembangkit listrik tenaga air menggunakan robot bawah air yang dilengkapi dengan motor tahan air dan perangkat pembersihan ultrasonik untuk pemeliharaan turbin, mengurangi downtime sebanyak 12 hari per operasi.
Produksi Mesin Konstruksi
Rakit boom ekskavator sering kali beratnya hingga 1,5 ton. Robot berat, bekerja dengan posisi rotari, melakukan pengelasan multi-sudut. Stasiun kerja memiliki dua stasiun: sementara robot mengelas satu benda kerja, pekerja menyiapkan benda kerja berikutnya di sisi lain. Selama perakitan turntable crane, robot mengencangkan 64 set baut dalam tiga tahap sesuai persyaratan torsi, menjaga kesalahan torsi di bawah 2%. Setelah memperbarui garis produksi loader, satu produsen meningkatkan tingkat kelulusan pengelasan boom dari 88% menjadi 99,8%, mengurangi biaya rework sebesar 600.000 RMB per tahun.
Pembuatan Kapal
Pengelasan blok lambung melibatkan pelat baja lebih dari 30 mm tebal. Robot berat yang dilengkapi dengan obeng las daya tinggi beroperasi di trek yang dipasang di kedua sisi blok. Menggunakan pengelasan multipass, robot secara otomatis membersihkan slag dan memeriksa setiap lapisan las. Setelah memperkenalkan 12 robot berat, galangan kapal mengurangi waktu pengelasan blok lambung 38 meter dari 45 menjadi 26 hari, mengurangi konsumsi kawat las sebesar 18%.
Saat memilih peralatan semacam itu, pertimbangan kunci termasuk mencocokkan jari-jari kerja dengan kurva beban. Misalnya, saat mengangkat objek 3 ton hingga ketinggian 5 meter, torsi robot harus memenuhi permintaan puncak. Selama instalasi, kapasitas beban fondasi sangat penting, karena gaya inersia yang dihasilkan oleh robot 400 kg dalam operasi dapat melebihi 2 ton. Untuk pemeliharaan, disarankan untuk mengganti pelumas reduktor setiap 500 jam dan mengkalibrasi sensor kontrol gaya secara teratur.
Beberapa perusahaan mengintegrasikan robot berat dengan teknologi 5G, memungkinkan pengisian dan pembongkaran jarak jauh di area bahan baku pabrik baja, di mana operator di ruang kontrol merasakan gaya grip melalui sarung tangan feedback haptik. Dengan semakin banyaknya bahan komposit, ujung effektor robot dilengkapi dengan sistem adaptif tekanan yang secara otomatis menyesuaikan gaya clamping saat menangani objek tidak beraturan, mencegah kerusakan pada komponen serat karbon.
Keterbatasan utama saat ini terutama melibatkan konsumsi energi dan tata letak spasial. Robot dengan beban 200 kg dapat mengonsumsi hingga 15 kW selama operasi berkelanjutan, memerlukan perencanaan beban listrik workshop. Arah pengembangan masa depan termasuk menciptakan modul sendi yang lebih kompak dan meningkatkan penghindaran rintangan dinamis untuk beberapa robot yang beroperasi di ruang kerja yang sama.