Roboty mają coraz większy wpływ na rozwój przemysłu. Wykonują już nawet trzysta czynności na minutę

Roboty przemysłowe są coraz chętniej wykorzystywane przez przedsiębiorstwa. Na rynku pojawia się coraz więcej typów robotów, które mogą pracować w wielu branżach. Przykładem mogą być roboty wykorzystane przez naukowców z Singapuru do składania mebli z Ikei. W branży spożywczej nieocenione są roboty typu delta, wyposażone w trzy ramiona rozmieszczone co 120 stopni. Pozwalają one na pełną automatyzację żmudnych procesów produkcyjnych, takich jak układanie czekoladek w pudełkach. Na rynku pojawił się już pierwszy taki robot z czterema ramionami. Najnowszym rozwiązaniem jest zminiaturyzowana wersja robota delta.  

– Roboty typu delta służą do realizowania wszelkiego typu operacji typu pick & place, gdzie priorytetem jest bardzo duża szybkość działania. Jeśli chodzi o wagę elementów, którymi operujemy, nie jest ona specjalnie duża, poruszamy się w obszarze do pół kilograma. Takie roboty doskonale znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym czy w ogóle w przemyśle, który wytwarza szybko rotujące produkty. To jest bardzo dobre rozwiązanie w przypadku, kiedy zależy nam na uelastycznieniu linii, kiedy priorytetem jest możliwość produkowania niedużych serii, kiedy stawiamy na możliwość szybkiego przezbrajania linii produkcyjnych – to jest coś, czym wpisujemy się w trend przemysłu 4.0 – mówi w rozmowie z agencją Newseria Innowacje Maciej Kuczyński z Omron Electronics.

Konstrukcja robota delta bazuje na trzech elementach – podstawy będącej miejscem dla zespołów napędowych, platformy z zamocowanymi narzędziami oraz zestawu trzech ramion łączących zespoły napędowe z platformą. Dzięki zastosowaniu lekkich materiałów w ramionach i umieszczeniu ciężkich zespołów napędowych w podstawie możliwe jest uzyskanie małej bezwładności ruchomych części, a tym samym otrzymanie bardzo dużych przyspieszeń. Kluczowy jest kształt ramion robota – tworzą one równoległoboki, które usztywniają chwytak, pozwalając na wierne odwzorowanie ruchu przekazanego do napędu.

Na rynek trafił już pierwszy robot delta wyposażony w cztery ramiona. Omron Quattro, dzięki dodaniu czwartego ramienia, ma zwiększony zasięg o 30 proc. Tempo operacji tego robota sięga nawet do trzystu czynności na minutę. Zazwyczaj możliwy jest ruch tylko w osiach X, Y, Z, ale niektórzy producenci wprowadzają dodatkowo funkcję obrotu platformy.

– Roboty typu delta czy w ogóle roboty realizujące zadania typu pick & place, doskonale sprawdzają się we wszelkiego typu aplikacjach, gdzie musimy układać na paletach czy opakowaniach zbiorczych pewien unikalny miks produktów, np. mieszać smaki jogurtów, układać czekoladki o różnych kształtach i smakach, zestawiać mozaiki i kontrolować ich wygląd – to są typowe zastosowania, gdzie takie roboty mogą przynieść bardzo wiele korzyści. Ideą jest wyręczyć ludzi w wykonywaniu bardzo uciążliwych, powtarzalnych czynności. Taka inwestycja może się zwrócić w bardzo szybkim czasie, rzędu nawet jednego roku – przekonuje Maciej Kuczyński.

Oprócz przemysłu spożywczego na używaniu robotów typu delta skorzystać może także przemysł medyczny i farmaceutyczny. Zarówno te branże, jak i przemysł spożywczy, w dużej mierze opierają się na automatycznej produkcji powtarzalnych i wielkoseryjnych, ale zróżnicowanych wyrobów. Możliwe jest także zastosowanie robotów delta podczas operacji chirurgicznych, a nawet w drukarkach 3D. Gama zastosowań tego typu robotów rośnie wraz z postępującym zaawansowaniem technologicznymi i miniaturyzacją.

Naukowcy z Harvardu opracowali urządzenie milliDelta. To miniaturowy robot delta, którego tempo wykonywania operacji sięga aż 75 czynności na sekundę. Efekt ten osiągnięto dzięki zamianie elektrycznych silników na mechanizmy wykorzystujące zjawisko piezoelektryczne – jedna strona malutkiego ramienia milliDelty jest naładowana dodatnio, druga zaś ujemnie. Przepływający przez nie prąd elektryczny wprawia robota w ruch, wyginając jego ramiona.

Według International Federation of Robotics rynek robotów rośnie z roku na rok. Tempo wzrostu utrzymuje się w obecnej dekadzie na poziomie ok. 12 proc. średniorocznie, a każdy kolejny rok przynosi nowe rekordy. Z danych Allied Market Research wynika, że w 2023 wartość rynku robotów przemysłowych wyniesie 70 mld dol.