Dowiedz się jak roboty radzą sobie z ekstremalnymi obciążeniami w kucie

Ciężkie roboty przemysłowe to ramiona robocze lub zautomatyzowane urządzenia o pojemności obciążenia przekraczającej określony standard, zwykle zdolne do obsługi materiałów o wadze powyżej 500 kg. Te roboty charakteryzują się wysoką stabilnością, precyzją i dużą odpornością na zakłócenia, są szeroko stosowane w dziedzinach wymagających dużej skali i intensywności operacji. Dzięki elastycznemu dostosowywaniu programów do różnych potrzeb produkcyjnych, te roboty pomagają przedsiębiorstwom zwiększać wydajność, jednocześnie obniżając koszty pracy i ryzyko związane z bezpieczeństwem.

Produkcja samochodów

Linie produkcyjne samochodów mocno polegają na ciężkich robotach, zwłaszcza przy spawaniu karoserii i montażu dużych komponentów. Roboty obsługują ciężkie elementy takie jak drzwi, ramy i silniki, wykonując wielopunktowe synchroniczne operacje na stacjach spawalniczych. Biorąc pod uwagę, że materiałami do karoserii są głównie wysokowytrąca stal, trudna do długotrwałego przenoszenia przez ludzi, roboty utrzymują stałą precyzję, zapewniając, że błędy w punktach spoin nie przekroczą 0,5 mm. Niektóre producenci samochodów wprowadziły roboty kooperacyjne z dwoma ramionami, gdzie jednostka zarządza jednocześnie montażem drzwi i zaciskaniem śrub, co zmniejsza czas cyklu produkcji o 15%.

Przemysł odlewniczy i kowalski

W warsztatach o wysokich temperaturach, ciężkie roboty zastępują ludzi przy niebezpiecznych zadaniach takich jak wlewanie, usuwanie części i obróbka krawędzi. Na liniach odlewniczych, roboty wyjmują stopione metale o temperaturze przekraczającej 1000°C z pieców i wlewają je do form, wyposażone w tarcze termoodporne i systemy awaryjnego zatrzymania oparte na czujnikach ciepła. W kowalstwie, sześcioosiowe roboty podnoszą wykute części metalowe i umieszczają je w zbiornikach chłodzących, z uchwytami adaptacyjnymi zamontowanymi na końcu ramienia, aby zapobiec poślizgowi. Po modernizacji tradycyjnej linii kowalniczej, wskaźniki urazów zawodowych w jednym zakładzie maszyn ciężkich spadły o 90%, a wskaźnik dopuszczalności produktów wzrósł z 82% do 97%.

Logistyka i magazynowanie

Inteligentne magazyny używają ciężkich robotów do przemieszczania pełnych palet lub kontenerów. Mobilne roboty wyposażone w nawigację laserową mogą przenosić ładunki o wadze 2 ton, planując autonomicznie trasy między półkami, aby transportować towary z obszarów odbiorczych do stacji sortowania. W magazynach łańcucha zimnego, roboty odporne na wilgoć działają bez przerwy w środowiskach o temperaturze -25°C, z pokryciem antykondensacyjnym na ramionach roboczych. Po wdrożeniu 20 ciężkich robotów, duży centrum logistyczne e-commerce potroiło efektywność sortowania paczek, obsługując ponad 800 000 pakietów dziennie w okresach szczytowych.

Produkcja lotnicza

Montaż kadłuba samolotu obejmuje obsługa metalowych ram o długości do 20 metrów, z ciężkimi robotami wspomagającymi klepanie przy użyciu systemów pozycjonowania wizualnego. Wyposażone w sześcioosiowe czujniki siły, roboty dostarczają natychmiastowego zwrotu informacji o nacisku podczas montażu skóry, zapobiegając deformacji materiałów z aluminium-litowo. W jednym zakładzie produkcyjnym samolotów, system kooperacji dwóch robotów fiksuje belkę skrzydłową za pomocą lewego robota, podczas gdy prawy robot zaciska śruby, zmniejszając czas montażu z 72 do 40 godzin. Przy spawaniu zbiorników paliwa rakiet, roboty poruszają się po torach okrągłych, wykonując spoiny tytanu grubości 3 mm w ciągłych zmianach 8-godzinnych.

Sprzęt energetyczny

Turbiny wiatrowe mają średnicę przekraczającą 4 metry, a ciężkie roboty, pracujące z systemami portali, wykonują spawanie obwodowe. Technologia śledzenia laserowego kompensuje deformację elementu roboczego podczas działania, z kątem spawarki automatycznie dostosowywanym o ±5 stopni. W konserwacji elektrowni jądrowych, roboty odporne na promieniowanie wchodzą do rdzeni reaktorów, gdzie hydrauliczne ramiona robocze mogą demontażować zestawy zaworów o wadze 500 kg, monitorowane zdalnie z danymi promieniowania w czasie rzeczywistym. Elektrownia wodna używała podwodnych robotów wyposażonych w motory wodoszczelne i urządzenia czyszczące ultradźwiękowe do konserwacji turbin, zmniejszając czas postoju o 12 dni na operację.

Produkcja maszyn budowlanych

Zestawy ram koparek często ważą do 1,5 tony. Ciężkie roboty, pracujące z pozycjonerami obrotowymi, wykonują spawanie wielokątne. Stanowiska pracy mają podwójne stanowiska: podczas gdy robot spawuje jeden element, pracownicy przygotowują kolejny po drugiej stronie. Podczas montażu platform obrotowych dźwigów, roboty zaciskają 64 zestawy śrub w trzech etapach zgodnie z wymaganiami momentu obrotowego, utrzymując błędy momentu w granicach 2%. Po modernizacji linii produkcyjnej ładowarki, jeden producent zwiększył wskaźnik dopuszczalności spoin ram z 88% do 99,8%, obniżając koszty poprawek o 600 000 RMB rocznie.

Budowa statków

Spawanie bloków kadłubowych obejmuje blachy stalowe grube na ponad 30 mm. Ciężkie roboty wyposażone w spawarki o dużej mocy działają na torach zamontowanych po obu stronach bloku. Używając wieloprzejściowego spawania, robot automatycznie czyści spad i inspekcjonuje każdą spoinę. Po wprowadzeniu 12 ciężkich robotów, stocznia zmniejszyła czas spawania bloku kadłubowego o długości 38 metrów z 45 do 26 dni, obniżając zużycie drutu spawalniczego o 18%.

Podczas wyboru takiego sprzętu, kluczowe rozważania obejmują dopasowanie promienia działania do krzywych obciążeń. Na przykład, podnosząc obiekt o wadze 3 ton do wysokości 5 metrów, moment obrotowy robota musi spełniać maksymalne wymagania. Podczas instalacji, kluczowe jest nośność fundamentu, ponieważ siła bezwładności generowana przez robota o wadze 400 kg podczas działania może przekroczyć 2 tony. W celach konserwacji zaleca się wymianę smaru w reduktorach co 500 godzin oraz regularną kalibrację czujników sterowania siłą.

Niektóre firmy integrują ciężkie roboty z technologią 5G, umożliwiając zdalne sterowanie załadunkiem i rozładunkiem w strefach surowców huty, gdzie operatorzy w centrach kontroli odczuwają siłę uchwytu za pomocą rękawic z powrotem kinestetycznym. Z uwagi na rosnącą popularność materiałów kompozytowych, końcówki robotów są wyposażane w systemy adaptacyjne do ciśnienia, które automatycznie dostosowują siłę zacisku podczas obsługi nieregularnych obiektów, zapobiegając uszkodzeniom komponentów z włókna węglowego.

Obecne ograniczenia dotyczą głównie zużycia energii i układu przestrzennego. Robot o nośności 200 kg może zużywać do 15 kW podczas ciągłej pracy, co wymaga wcześniejszego planowania obciążeń energetycznych w warsztacie. Kierunki rozwoju w przyszłości obejmują tworzenie bardziej kompaktowych modułów stawów i wzmocnienie unikania dynamicznych przeszkód dla wielu robotów działających w tym samym obszarze roboczym.