Промышленная автоматизация - это уже не мнение и не опция. Это факт. Будучи конкретной частью предприятия, она усложняет жизнь проектировщиков и планировщиков, которым была поручена разработка новых решений для совершенствования процессов и повышения их продуктивности, эффективности и результативности.
ДОЛЖНЫ ОБЯЗАТЕЛЬНО УЧИТЫВАТЬСЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ПОЛЕЗНАЯ ЗАНИМАЕМАЯ ПЛОЩАДЬ В ОБЩЕЙ ПЛАНИРОВКЕ И ПРОСТОИ
Как можно выбрать эффективное решение автоматизации для создания нового процесса производства, задействующего одну или несколько областей применения, или развития существующего процесса? И, одновременно, как можно избежать выбора более дорогих и менее пригодных для удовлетворения функциональных потребностей компании решений?
Часто проектировщики первым выбирают антропоморфный робот. А декартовая система может стать одинаково равной опцией во многих областях применения и во многих случаях при сравнении двух решений (как мы это скоро увидим) могут выявляться некоторые очень интересные и не всегда очевидные аспекты в ее пользу.
Декартовые линейные автоматизированные системы особенно походят для обеспечения высоких рабочих параметров и высоких результатов в определенных рабочих условиях или особой планировке производственного участка.
Например, если:
...тогда декартовая система - лучший вариант.
Если у нас имеется длинная производственная линия с полуфабрикатами, перемещающимися между различными станциями, или если на производственном участке вокруг станков имеется ограниченное пространство (позволяющее, однако, двигаться по вертикали), декартовая система может обеспечить оптимальные рабочие параметры и выполнять свою работу лучше антропоморфного робота даже в плане экономической эффективности.
Сколько антропоморфных роботов потребовалось бы установить, запустить в эксплуатацию и обслуживать для выполнения такой же задачи автоматизации, которую выполняет один декартовый робот? Через сколько окупятся значительные инвестиции, если каждому роботу придется «ожидать своей очереди» между двумя последовательными задачами автоматизации?
И что произойдет в этом же сценарии, если перемещаемый груз окажется тяжелым, настолько тяжелым, что для выполнения этого рабочего этапа потребуется еще более мощный робот со всеми опять таки вытекающими последствиями в плане типоразмера, полезной занимаемой площади и стоимости?
В таких ситуациях, т. е. при наличии большой, многостанционной рабочей зоны, декартовая система представляется естественным решением для автоматизации процесса.
Действительно, это решение позволяет автоматизировать многостанционные производственные линии за счет использования робота, которому никогда не требуется останавливать работу, который может перемещаться между различными точками процесса, где требуются его функции перемещения или автоматизации.
Решение с использованием декартовой системы также удовлетворяет потребность независимого перемещения по отдельной оси, что может потребоваться для оптимизации рабочего цикла.
Перемещение по трем осям X, Y, Z может настраиваться исходя из индивидуальных потребностей перемещения и автоматизации одновременно или, как отмечалось выше, независимо.
Эта возможность обеспечивается за счет использования решений с несколькими каретками, способными перемещать нагрузки индивидуально или группами, задействуя различные зоны производственного процесса различным специфическим образом.
Например, можно использовать реечную передачу на оси Y с синхронизированной осью X и независимой осью Z, или другие сочетания, перемещая до 14 кареток в одном процессе или в одно время, в зависимости от запланированного применения.
Этот подход также позволяет полностью освободить зону работы благодаря вертикальному подъему, при помощи которого ось машины и инструмент могут просто «исчезнуть».
Как отмечалось выше, декартовая система также предлагает повышенную грузоподъемность в сочетании со свободой перемещения, одновременно позволяя оставлять свободным производственный участок.
В случае высоких полезных нагрузок в многостанционных рабочих процессах предпочтение также отдается декартовой системе.
Действительно, это единственный тип автоматизации, позволяющий перемещать значительно более тяжелые грузы, чем может антропоморфный робот, по оси Z, надежно удерживая груз в нужном положении, гарантируя точность и повторяемость без снижения однозначно высокой динамики.
Динамизм декартовой системы в полной мере раскрывает свои преимущества при рассмотрении аспектов монтажа и техобслуживания.
Хотя бесспорно, что производство по индивидуальному заказу решения с использованием декартовой системы для конкретного применения связано с более высокими «базовыми» затратами по сравнению с одним антропоморфным роботом (обратно пропорционально числу закупаемых роботов, которое равно числу автоматизируемых станций), также бесспорно то, что техобслуживание и послепродажный сервис поставщика значительно снижаются как благодаря простоте техобслуживания порталов, которое почти всегда может обеспечиваться штатными специалистами компании, так и его невысокой стоимости.
Это различие приобретает особую значимость, если проанализировать, сколько стоят операции техобслуживания антропоморфного робота не только в плане стоимости часа его сервиса, но и в плане времени, необходимого для его обслуживания, которое автоматически означает простои производства или, как минимум, - значительное снижение производительности, отдачи и эффективности.
Наконец, давайте обратимся к теме гибкости антропоморфных роботов по сравнению с декартовой системой в плане применения и эксплуатации.
Динамизм декартовой системы «компенсируется» эксплуатационной гибкостью антропоморфного робота, хотя очень часто расходы на его перестановку, последующее перепрограммирование и изготовление необходимых специальных захватов достаточно велики.
Итак, если проектировщик проанализировал все перечисленные выше условия и пришел к выводу, что следует выбирать систему автоматизации с декартовой системой координат, теперь было бы правильно поинтересоваться, в каких секторах промышленности эта система будет работать оптимально.
Отрасли промышленности, наиболее подходящие для использования декартовых роботов:
Существуют ситуации, в которых возможности и динамизм, присущие декартовой системе координат, пересекаются с возможностями антропоморфного робота? Ответ - «да»: это происходит при наличии условий, требующих, чтобы робот перемещался по внешней линейной оси, приобретая (на полных основаниях) седьмую степень свободы т. е., называя вещи своими именами, имел седьмую ось.
Когда возникает такая необходимость?
Когда требуется расширить зону работы робота. Как правило, это происходит при работе над новым проектом или если требуется повысить рабочие параметры существующей производственной линии.
Использование седьмой оси может компенсировать некоторые недостатки, присущие всем «статическим» решениям. Действительно, антропоморфный робот, который может перемещаться по седьмой оси, может:
Хотите узнать больше о седьмой оси?
Читайте белую книгу