Welke robot schakelt u het best in voor uw bedrijf?

Agoria en PwC overlopen de belangrijkste types en functies

In een recente studie over de robotisering van de Belgische industrie, geven Agoria en PwC een overzicht van de verschillende types robots en hun belangrijkste toepassingen. Ontdek hier welke robot potentieel heeft voor uw bedrijf en welke taken u verder kunt robotiseren!

Gearticuleerde of 6-assige robot

Techniek

Dit type is de meest gebruikte soort robot, met een marktaandeel van maar liefst 70%. Deze robot bestaat uit gekoppelde en roterende gewrichten, waarbij de rotaties zich niet allemaal in parallelle vlakken bevinden. Er zijn zes vrijheidsgraden en het eindstuk kan in principe elke positie en oriëntatie bereiken binnen het gegeven werkgebied.

Toepassingen

Deze robots worden vaak gebruikt wanneer er veel verschillende posities moeten gerealiseerd worden. Specifiek zijn ze vooral geschikt voor lassen, frezen, assemblage en machineladen, maar ook het verplaatsen van allerlei materialen tussen verschillende werkstations, het aanbrengen van diverse vloeibare producten (bijvoorbeeld lijm), het afwerken of bewerken van oppervlakken (bijvoorbeeld slijpen, lasersnijden en snijden) en kwaliteitsinspectie horen tot de mogelijkheden. Er zijn dus heel wat toepassingen die kunnen worden afgevinkt.

Er bestaat tevens een 4-assige variant voor pick-and-placetaken waarbij een vijfde en zesde as niet nodig zijn. Een 7-assige variant beschikt dan weer over extra flexibiliteit in nauwe ruimtes dankzij de bijkomende vrijheid door de zevende as. Op deze manier is de gearticuleerde robot uitermate geschikt voor het verpakken van allerlei producten, evenals het opstapelen van paletten. Ook binnen de halfgeleiderindustrie is dit type inzetbaar.

Cartesiaanse robot

Techniek

De cartesiaanse robot staat ook bekend als de lineaire of portale robot. Dankzij het eenvoudige ontwerp kan deze robot opgebouwd worden op maat van de beoogde toepassing. Nadelen zijn dan weer de gevoeligheid aan allerhande vuiligheid en het feit dat de volledige opstelling meer plaats inneemt dan andere types robots.

Toepassingen

Dit type is uitstekend gepast voor xy-snijders (laser, plasma etc.), 3D-printers, graveermachines en pick-and-place (invoer en uitvoer, verwerken van paletten, etc.). Ook assemblagetaken en het afwerken van allerlei oppervlakken zijn geschikte taken voor deze robots.

Cilindrische en polaire robots

Techniek

Cilindrische robots hebben een roterend gewricht aan de basis en een prismatisch gewricht om de schakels met elkaar te verbinden. Deze robots hebben een cilindrische werkomgeving, dankzij de roterende as en een uitschuifbare arm die beweegt op een verticale en glijdende manier. Vergeleken met een cartesiaanse robot, kan dit type doorgaans sneller bewegen tussen de verschillende punten van de werkomgeving. Dankzij het compacte design worden cilindrische robots vaak gebruikt in krappe werkruimtes voor eenvoudige assemblagetaken, machinecontrole of coatingtoepassingen.

Welk robot brengt het meeste op voor uw bedrijf?

Polaire robots worden ook sferische robots genoemd omdat ze een bolvormige werkomgeving hebben en de assen een polair coördinatensysteem vormen. Deze robots hebben een centraal roterende as en een uitschuifbare roterende arm. Ze worden doorgaans in de meer eenvoudige toepassingen ingezet. De configuratie van dit type neemt heel wat ruimte in beslag, maar de toegang van de arm is beperkt binnen zijn werkbereik. Polaire robots worden tegenwoordig niet veel meer gebruikt, maar vervulden een belangrijke functie als de voorloper van de gearticuleerde robot.

Toepassingen

De belangrijkste functies bestaan uit spuitgieten, lassen en materiaalbehandeling. Zowel cilindrische als polaire robots maken vaak deel uit van machines of installaties en vormen minder algemene toepassingen op zich. Deze types worden vaak aangepast door machinefabrikanten om aan specifieke toepassingen te voldoen, bijvoorbeeld wanneer niet alle standaardfuncties vereist zijn.

De meest voorkomende functies zijn assemblage, machineladen en het afwerken of bewerken van diverse oppervlakken voor de cilindrische robots en het verplaatsen van materialen en lassen voor de polaire robot.

SCARA-robot

Techniek

De SCARA-robot (Selective Compliance Articulated Robot Arm) bestaat uit twee of drie gekoppelde roterende gewrichten die roteren in x-y parallelle vlakken en één lineair gewricht dat voor een beweging in de z-richting zorgt. Deze robots zijn doorgaans eenvoudig te programmeren en maken snelle bewegingen met een hoge graad van herhaalbaarheid. SCARA-robots worden gekenmerkt door hun compacte karakter en mogelijkheid tot functioneren in kleine ruimtes.

Toepassingen

De SCARA-robots zijn in de eerste plaats geschikt voor pick-and-placetaken voor het verpakken of line feeding. Assemblagetoepassingen horen eveneens tot de mogelijkheden, net als palletising en diverse toepassingen binnen de halfgeleiderindustrie.

Deltarobot

Techniek

Deze robot wordt ook wel de spinrobot of parallelle robot genoemd en is gekend voor zijn snelheid en betrouwbaarheid voor repetitieve taken. Het grote nadeel is dat de robot een klein werkoppervlak heeft. Dit type is in de eerste plaats ontworpen voor pick-and-placetoepassingen aan hoge snelheid, vooral dan voor lichte producten. De robot is vaak bevestigd boven een transportband en neemt daarom weinig plaats in.

Toepassingen

De deltarobot is uitermate geschikt voor allerlei verpakkingstoepassingen in de voedings-, elektronica-, cosmetische en farmaceutische industrieën. Belangrijk is wel het gewicht van het te behandelen product: dit mag niet te hoog zijn. Hierdoor is dit type robot eerder beperkt in het uitvoeren van assemblagetaken en het inladen van materiaal, hoewel dit zeker tot de mogelijkheden behoort. Deze robot is uitermate geschikt voor allerlei pick-and-placetoepassingen.

Cobots

Techniek

Collaborative robots of cobots zijn robots die rechtstreeks en veilig naast mensen in dezelfde werkomgeving kunnen ingezet worden. Een cobot is doorgaans een 7-assige gearticuleerde robot met bijkomende mogelijkheden om krachten te detecteren (sensoren en controlealgoritmen). Behalve enkele uitzonderingen, hebben cobots een strikte beperking op het gewicht dat ze aankunnen.

De keuze voor een robot begint steeds met een analyse van de werkomgeving, de te behandelen producten en de te robotiseren taken

Toepassingen

Cobots kennen verschillende toepassingen. Enkele hiervan zijn pick-and-place, palletising, kwaliteitsinspectie, het bevoorraden van machines, ondersteuning van operatoren en lassen. Daarnaast is het eveneens mogelijk cobots in te zetten voor assemblage, het verplaatsen van materiaal, het aanbrengen van vloeibare producten, het afwerken of bewerken van diverse oppervlakken, lassen en verpakken. Er zijn ook toepassingen binnen de halfgeleiderindustrie.

Zoals gezegd is de gewichtslimiet van groot belang. Dit vormt een voorname beperking op de eerder vermelde toepassingen. Hét grote voordeel van cobots is dat ze in dezelfde omgeving als de werknemers kunnen functioneren en dat er dus geen speciale afscherming nodig is om veilig te kunnen werken.

Autonomous mobile robot

Techniek

De Autonomous Mobile Robot (AMR) bestaat uit een AGV (Autonomous Guided Vehicle) al dan niet gecombineerd met een industriële robot of cobot, voor een robotfunctie die nodig is waar de de AMR zich naartoe beweegt. Nieuwe modellen kennen een brede waaier aan constructietypes waar robotfuncties volledig geïntegreerd zijn in het aandrijvingssysteem.

Toepassingen

AMR's worden vooral voor logistieke doeleinden gebruikt, bijvoorbeeld om goederen te transporteren van en naar een opslagplaats. In combinatie met een cobot kan het dan ook werkstukken manipuleren.

Conclusie

Er zijn dus heel wat types robots en bijhorende toepassingen. Hoewel de gearticuleerde robot de meest populaire is, is het niet steeds de beste keuze. Voor sommige toepassingen is dit type dan ook ietwat overdadig. De keuze voor de ideale robot begint steeds met een doorgedreven analyse van de werkomgeving, de te behandelen producten en de te robotiseren taken. Hou hierbij steeds rekening met eventuele toekomstplannen en bouw wat marge en flexibiliteit in.

Robotica kent een steile opmars in de Belgische industrie, maar toch zijn er nog veel bedrijven – en dan vooral kmo's – die nog geen robots hebben opgenomen in hun productie. Wilt u meer weten over het potentieel van robots en hoe deze kunnen toegepast worden in uw bedrijf? Lees hier onze bespreking van het onderzoek van Agoria en PwC naar robots in België.