Седьмая ось роботов: ключевая сила в расширении границ промышленной автоматизации 

На фоне стремительного развития промышленной автоматизации робототехника продолжает развиваться, придавая новый импульс повышению эффективности производства и оптимизации процессов. Седьмая ось робототехники, ключевая инновация, привлекает всё большее внимание и играет незаменимую роль во многих областях.

I.Определение и сущность седьмой оси робота

Стандартные промышленные роботы обычно имеют шесть осей, способных выполнять сложные движения в заданном пространстве, такие как движение вперёд, назад, влево, вправо, вверх и вниз, а также вращение. Однако в стационарных установках рабочий диапазон одного робота ограничен размахом его руки. Чтобы преодолеть это ограничение, была разработана седьмая ось робота, отвечающая требованиям многостанционных операций на больших расстояниях или непрерывной обработки с большим ходом (сварка, покраска, осмотр и т. д.) крупногабаритных компонентов (таких как кузова автомобилей, крылья и лопасти ветряных турбин). По сути, это подвижная платформа, которая действует как «нога» робота, расширяя его радиус действия за пределы первоначального радиуса движения и значительно увеличивая зону его действия. Отсюда и название «седьмая ось робота», которую часто называют осью шагания робота.

II. Разнообразные типы и уникальные способы установки

Напольные рельсовые пути

Напольные рельсовые пути — наиболее распространённый тип седьмой оси для роботов. Они изготавливаются путём укладки рельсовых путей на землю и их сборки с помощью модульной сборки. Этот метод относительно прост в установке и требует лишь крепления специальными болтами к фундаменту, соответствующему техническим требованиям, указанным в проекте. Напольные рельсовые пути широко используются в цехах по сборке кузовов автомобилей для роботизированной обработки и сварки кузовов и деталей. Однако напольные рельсовые пути занимают значительную площадь пола, что может повлиять на компоновку оборудования цеха и ограничить перемещение персонала, работу мобильного оборудования и перемещение материалов.

Система подвесных рельсов

Подвесные рельсы обеспечивают фиксацию седьмой оси робота в воздухе, эффективно устраняя недостаток, связанный с тем, что напольные рельсы занимают пространство на земле. Существуют различные способы установки подвесных рельсов, включая горизонтальный подвес, подвешивание и боковой монтаж, в зависимости от конкретных условий производства. В таких областях, как авиастроение и машиностроение, подвесные рельсы часто используются для обеспечения перемещения робота в воздухе. Поскольку они обеспечивают работу робота в воздухе, подвесные рельсы представляют собой более сложную систему, чем напольные рельсы. Помимо учета фундамента и болтов, необходимо точно определить способ крепления робота, а также тщательно спланировать характеристики балок и колонн для обеспечения устойчивости конструкции и безопасной эксплуатации.

Вертикальные направляющие

Вертикальные направляющие отличаются от напольных и подвесных направляющих возможностью горизонтального бокового перемещения. Они расширяют рабочий диапазон робота по вертикали. В частности, робот установлен на подвижной платформе, которую можно поднимать и опускать. Например, при осмотре крупногабаритных объектов робот, оснащенный камерой на конце, размещается на вертикальной направляющей. Гибкий подъем и опускание позволяют камере сканировать поверхность объекта осмотра со всех сторон, получая полные данные и значительно повышая точность и полноту осмотра.

III. Значительные преимущества, повышающие эффективность производства

1.Значительное расширение рабочего пространства

Седьмая ось добавляет ось линейного перемещения, позволяя роботам работать на больших расстояниях, что значительно расширяет производственную зону. На производственных линиях, требующих больших рабочих площадей, таких как сборочные линии автомобилей и литейные цеха, это может сократить количество используемых роботов, уменьшить площадь рабочих ячеек, оптимизировать использование производственного пространства и повысить общую эффективность компоновки.

2.Значительное повышение эффективности производства

Благодаря возможности быстрого перемещения между рабочими станциями седьмая ось значительно сокращает перемещение роботов и время ожидания между ними. Например, на сборочных линиях автомобилей она позволяет точно и быстро переносить заготовки с одной рабочей станции на другую, сокращая ручное вмешательство, ускоряя темп производства, эффективно увеличивая производительность в единицу времени и снижая производственные затраты.

3.Повышенная гибкость и адаптивность

Конструкция седьмой оси наделяет роботов возможностями многомерного движения, позволяя настраивать их для решения сложных и разнообразных задач, таких как погрузка-разгрузка, сварка, покраска и паллетирование. Кроме того, она совместима с роботами различных производителей, включая ABB, KUKA и Fanuc, что позволяет компаниям гибко выбирать подходящего робота в зависимости от потребностей оборудования, адаптировать его к различным производственным сценариям и предоставлять больше возможностей для оптимизации процесса.

4.Высокая точность и стабильность

Седьмая ось обычно оснащается передовыми системами управления и точными датчиками, такими как серводвигатели, прочные роликовые направляющие и зубчатые передачи, что обеспечивает высокую повторяемость и низкий уровень шума. Это обеспечивает точное позиционирование и работу при прецизионной обработке и сборке, значительно повышая стабильность и постоянство качества продукции и отвечая самым высоким требованиям к точности производственных процессов.

5.Превосходная защита

Работая на напольном, подвесном или вертикальном рельсе, семиосевой робот обеспечивает отличную защиту и способен выдерживать суровые условия эксплуатации, включая высокие и низкие температуры, сильный шум и повышенную запыленность. Семиосевой робот с подвесным двигателем изготовлен из высокопрочных сварных компонентов и проходит прецизионную обработку, что обеспечивает стабильность и точность даже на высоких скоростях, обеспечивая непрерывное и стабильное производство в сложных условиях.

6.Универсальность применения

Седьмая ось не только приводит в движение основной корпус робота, но и может использоваться для позиционирования заготовок, обеспечивая точное позиционирование и эффективную обработку. Она играет важную роль во многих областях применения, включая загрузку и разгрузку станков, сварку, окраску распылением, контроль, литье, ковку, термообработку, резку металла, транспортировку и штабелирование, становясь незаменимым и критически важным звеном в промышленной автоматизации производства.

IV.Широкий спектр применения

1.Промышленное производство

В автомобильной промышленности семиосные роботы помогают роботам выполнять такие задачи, как перемещение деталей, сварка и сборка, охватывая всю производственную линию и повышая эффективность производства и качество продукции. В авиационной промышленности они используются для обработки и испытания крупногабаритных компонентов самолетов, обеспечивая высокие требования к точности авиационной продукции. В электронной промышленности они обеспечивают эффективные и точные операции при сборке и испытании электронных изделий, отвечая требованиям миниатюризации и точного производства.

2.Логистика и складирование

На автоматизированных складах семиосные роботы могут быстро перемещаться между стеллажами, размещать и извлекать товары, снижая интенсивность ручного труда, повышая эффективность и точность складской логистики, а также обеспечивая интеллектуальное и эффективное управление складом.

3.Медицинские услуги

В операционной седьмая ось обеспечивает устойчивую платформу для хирургических роботов, позволяя точно позиционировать и манипулировать хирургическими инструментами. Это снижает количество хирургических ошибок, повышает успешность и безопасность операций, а также обеспечивает мощную поддержку развитию медицинских технологий.

4.Сельскохозяйственное производство

В интеллектуальном сельском хозяйстве роботы, оснащенные седьмой осью, могут выполнять такие задачи, как точное внесение удобрений и мониторинг роста сельскохозяйственных культур. Они точно работают, учитывая реальные условия сельскохозяйственных угодий, повышая интеллектуальность и точность сельскохозяйственного производства и способствуя устойчивому развитию сельского хозяйства.

V.Тенденции и перспективы развития

Благодаря постоянному развитию технологий семиосный робот в будущем продемонстрирует ещё более высокую производительность и расширит возможности своего применения. Ключевые показатели производительности, такие как точность, скорость и грузоподъёмность, будут и далее совершенствоваться для удовлетворения меняющихся производственных потребностей. Более того, глубокая интеграция с передовыми технологиями, такими как искусственный интеллект и Интернет вещей, обеспечит автономное принятие решений, удалённый мониторинг, интеллектуальные операции и обслуживание, выводя промышленную автоматизацию на новый уровень: интеллектуальное производство.

Будучи значимой инновацией в области промышленной автоматизации, семиосный робот, используя свои уникальные преимущества, играет ключевую роль в различных отраслях промышленности, становясь движущей силой модернизации промышленности и повышения эффективности производства. В рамках будущей волны развития интеллектуального производства семиосный робот, несомненно, продолжит развиваться и станет ещё ярче, открывая новые возможности для развития и трансформации различных отраслей.