Cobot i robot przemysłowy to dwa różne podejścia do automatyzacji produkcji. Oba rozwiązania pozwalają automatyzować powtarzalne zadania, ale różnią się możliwościami i sposobem zastosowania.

Dobór robota warto więc zacząć nie od jego rodzaju, ale od odpowiedzi na pytanie: czego potrzebuje dany proces?

Cobot, czyli robot współpracujący, jest przeznaczony do zastosowań, w których potrzebna jest praca robota w pobliżu człowieka. Dzięki wbudowanym sensorom i funkcjom bezpieczeństwa może odpowiednio reagować i kontrolować swoją pracę, np. ograniczając ruch lub zatrzymując proces. Pozwala to projektować aplikacje, w których operator i cobot mogą pracować w tej samej przestrzeni.

Roboty przemysłowe są szeroko wykorzystywane w zautomatyzowanych procesach, w których liczą się m.in. wydajność, szybkość, powtarzalność i możliwość przenoszenia większych obciążeń.

W praktyce różnice między cobotem a robotem przemysłowym dotyczą przede wszystkim:

Nie ma jednego rozwiązania, które sprawdzi się najlepiej w każdej aplikacji. Wybór powinien wynikać z wymagań procesu.

Cobot może sprawdzić się tam, gdzie ważna jest elastyczność stanowiska i łatwe przezbrojenia, a zadania do wykonania wymagają współpracy z operatorem.

Jego zastosowanie może być uzasadnione w przypadku:

Coboty są stosowane m.in. do obsługi maszyn (w szczególności obrabiarek), montażu, przenoszenia elementów czy kontroli jakości.

International Federation of Robotics * wskazuje na ich zastosowanie w produkcji o dużej zmienności i mniejszych seriach, gdzie istotna jest możliwość szybkiego dostosowania robota do kolejnego zadania.

Coboty są prostsze w programowaniu, a duży zakres ruchu poszczególnych osi daje im większą swobodę ustawienia ramienia. Dzięki temu mogą lepiej „składać się” w ograniczonej przestrzeni i łatwiej dopasować trajektorię ruchu do stanowiska.

Nie oznacza to jednak, że krótkie serie czy zmienna produkcja wykluczają zastosowanie robotów przemysłowych – odpowiednio dobrany robot również może obsługiwać różne warianty i zadania, szczególnie gdy proces wymaga większej złożoności, wydajności i pracy w określonych sekwencjach.

Robot przemysłowy będzie naturalnym wyborem tam, gdzie najważniejsze są wydajność, szybkość, powtarzalność lub większy zasięg i udźwig.

Może być szczególnie dobrze dopasowany do procesów, które:

Roboty przemysłowe znajdują zastosowanie m.in. w spawaniu, zgrzewaniu, paletyzacji, obsłudze maszyn, montażu czy transporcie elementów.

Większy udźwig, zasięg czy wyższa prędkość pracy mogą być kluczowe w bardziej wymagających procesach. Jednocześnie o efektywności rozwiązania decyduje nie tylko sam robot, ale również sposób, w jaki współpracuje z pozostałymi elementami stanowiska.

Dlatego zamiast wyłącznie porównywać parametry urządzeń, warto spojrzeć na wydajność całego stanowiska.

Cobot został zaprojektowany z myślą o zastosowaniach współpracujących z człowiekiem. Nie oznacza to jednak, że każdy cobot może automatycznie pracować bez wygrodzenia lub innych środków ochronnych.

Bezpieczeństwo zależy od całej aplikacji – nie tylko od samego robota. Znaczenie mają m.in. wykonywana operacja, narzędzie, przenoszony detal oraz sposób organizacji stanowiska.

IFR ** zwraca uwagę, że bezpieczeństwo aplikacji współpracującej zależy od konkretnego zadania. Robot wyposażony w ostre narzędzie może stwarzać zagrożenie niezależnie od tego, że został zaprojektowany do dzielenia przestrzeni z operatorem. Dlatego także w przypadku cobotów konieczna jest ocena ryzyka.

W przypadku robotów przemysłowych bezpieczeństwo może być realizowane m.in. poprzez wygrodzenia, skanery, blokady czy inne rozwiązania ochronne. Ostateczne rozwiązanie powinno wynikać z charakterystyki konkretnego stanowiska.

Możliwość pracy cobota w pobliżu operatora wynika z jego funkcji bezpieczeństwa i sposobu zaprojektowania aplikacji, a nie z samego faktu, że jest cobotem.

Robot przemysłowy również może pracować w pobliżu operatora, jeśli aplikacja i zastosowane zabezpieczenia zapewniają wymagany poziom bezpieczeństwa.

Wybór robota powinien być kolejnym krokiem po analizie procesu.

1. Jakie zadania i operacje ma wykonywać robot?
Rodzaj operacji wpływa na wymagany zasięg, udźwig, dokładność, sposób chwytania elementów i potrzebne wyposażenie.

2. Jak szybko ma pracować?
Jeżeli kluczowy jest krótki czas cyklu, robot przemysłowy może mieć przewagę nad cobotem dzięki wyższym prędkościom pracy i możliwości płynnego wykonywania powtarzalnych ruchów. Warto jednak analizować czas cyklu całego stanowiska, a nie tylko szybkość ruchu robota.

3. Jak zmienna jest produkcja?
Przy częstych zmianach produktów, serii lub wykonywanych operacji większa elastyczność może być ważnym argumentem za zastosowaniem cobota. Podobną elastyczność można uzyskać również dzięki odpowiednio zaprojektowanej aplikacji z robotem przemysłowym.

4. Czy operator musi pracować obok robota?
Jeżeli część procesu nadal wykonuje człowiek, należy przeanalizować sposób jego współpracy z robotem oraz wymagania dotyczące bezpieczeństwa.

5. Jaki jest wymagany udźwig i zasięg?
Trzeba uwzględnić nie tylko ciężar przenoszonego elementu, ale również masę chwytaka lub narzędzia oraz sposób wykonywania operacji.
W aplikacjach procesowych, gdzie robot wykonuje frezowanie czy szlifowanie należy zwrócić szczególną uwagę na obciążenia robota pochodzące z napędów wysokoobrotowych.

6. Jak wygląda całe stanowisko?
Robot jest częścią większego rozwiązania. Na jego działanie wpływają również podajniki, chwytaki, pozycjonowanie elementów, systemy wizyjne, sterowanie, bezpieczeństwo i przepływ produktów.

-> Zobacz, jak projektujemy i wdrażamy stanowiska zautomatyzowane

7. Czy robot poradzi sobie z wymaganym czasem cyklu?
Sama deklarowana prędkość robota nie mówi jeszcze, jak szybko będzie pracować całe stanowisko. Na czas cyklu wpływają m.in. pobieranie i odkładanie detalu, pozycjonowanie, komunikacja z innymi urządzeniami czy kolejność wykonywanych operacji.

Takie elementy można przeanalizować jeszcze przed fizycznym uruchomieniem stanowiska, wykorzystując symulację procesu. Pozwala ona sprawdzić m.in. czasy cyklu, trajektorie robotów czy przepływ produktów.

Dzięki temu można ocenić, jak wybrane rozwiązanie będzie działać w rzeczywistym procesie, jeszcze przed jego uruchomieniem.

-> Sprawdź, jak symulacja pomaga projektować i optymalizować procesy produkcyjne

Wybór robota to jeden z wielu etapów projektowania automatyzacji. Równie ważne jest zaprojektowanie stanowiska, integracja urządzeń, programowanie i uruchomienie całego rozwiązania.

O skuteczności robotyzacji decyduje nie tylko wybór robota, ale jego dopasowanie do całego procesu.

-> Zobacz, jak projektujemy i wdrażamy rozwiązania z zakresu automatyzacji i robotyzacji

Nie. Oba rozwiązania mają inne możliwości i zastosowania. Wybór zależy od wymagań konkretnego procesu.

Cobot może sprawdzić się w procesach, w których ważna jest elastyczność, częste zmiany zadań lub możliwość pracy w pobliżu operatora.

Robot przemysłowy może być lepszym rozwiązaniem w procesach wymagających wysokiej wydajności, krótkiego czasu cyklu, większego udźwigu lub dużej liczby powtarzalnych operacji.

Nie zawsze. Możliwość pracy człowieka i robota we wspólnej przestrzeni zależy od konkretnej aplikacji, wykonywanego zadania i zastosowanych środków bezpieczeństwa.

W niektórych zastosowaniach tak, ale nie jest to rozwiązanie uniwersalne. Przy procesach wymagających wysokiej prędkości, dużego udźwigu lub wysokiej wydajności robot przemysłowy może być lepiej dopasowany.

Należy uwzględnić m.in. rodzaj operacji, czas cyklu, udźwig, zasięg, zmienność produkcji, udział operatora, sposób podawania detali i wymagania bezpieczeństwa.

Tak, ale na wydajność wpływają również pozostałe elementy stanowiska, takie jak podawanie detali, chwytaki, pozycjonowanie, komunikacja i kolejność wykonywanych operacji.

Źródła:

*  https://ifr.org/ifr-press-releases/news/how-robots-work-alongside-humans
** https://ifr.org/post/international-federation-of-robotics-publishes-collaborative-industrial-rob
*** LBR iisy: Industrial cobot for flexible manufacturing, assembly, material handling, and arc welding. | KUKA