Endüstriyel Robot ile İş Birlikçi Robot Arasındaki Farklar

İkisi de endüstriyel robot, fark çalışma biçiminde

İş birlikçi robot (cobot), endüstriyel robotun ayrı bir türü değil, insanla aynı çalışma alanını paylaşabilecek biçimde tasarlanmış bir alt grubudur. İkisi de programlanabilir, çok eksenli manipülatörlerdir; kaynak, montaj, malzeme taşıma, paketleme ve makineye parça besleme gibi işlerde kullanılır, ikisinde de koordinat sistemleri, takım merkez noktası (TCP) ve hareket komutları aynı mantıkla tanımlanır.

Geleneksel endüstriyel robot, insanın çalışma alanına girmediği varsayımıyla tasarlanır: yüksek hız ve yük taşıma kapasitesiyle çalışır, etrafı çit, ışık perdesi ya da alan tarayıcılarla korunur ve biri alana girdiğinde durur. İş birlikçi robot ise güç ve kuvvet sınırlama, temas algılama ve yuvarlatılmış gövde tasarımı gibi özelliklerle, uygun risk değerlendirmesi yapıldığında insanla yan yana çalışabilecek biçimde tasarlanır. Ancak güvenlik standartlarının vurguladığı önemli bir nokta vardır: güvenli olan robot değil, uygulamadır.

Ölçüt ölçüt farklar

• Ölçüt: Güvenlik yaklaşımı. Endüstriyel robot: insanla robotun ayrılması; fiziksel koruyucular ve güvenlik kilitleri. / İş birlikçi robot: iş birlikçi işletim modları ve uygulama bazlı risk değerlendirmesiyle paylaşılan alan.
• Ölçüt: Yük ve erişim. Endüstriyel robot: hafiften çok ağır yüklere kadar geniş bir aralık. / İş birlikçi robot: genellikle hafif ve orta yükler.
• Ölçüt: Hız ve çevrim süresi. Endüstriyel robot: yüksek hız, kısa çevrim süresi öncelikli. / İş birlikçi robot: insan yakınındayken hız ve kuvvet sınırlanır; çevrim süresi daha uzun olabilir.
• Ölçüt: Programlama. Endüstriyel robot: öğretme kumandası ve üreticiye özgü programlama dilleri; uzmanlık gerektirir. / İş birlikçi robot: elle kılavuzlayarak nokta öğretme ve grafik arayüzler; başlangıç eşiği daha düşüktür.
• Ölçüt: Yerleşim ve esneklik. Endüstriyel robot: sabit hücre, yeniden yerleşim proje gerektirir. / İş birlikçi robot: küçük alan kaplar, farklı istasyonlara taşınması daha kolaydır.
• Ölçüt: Tipik kullanım. Endüstriyel robot: yüksek hacimli, tekrarlı ve ağır işler; punta kaynağı, pres besleme, palet istifleme. / İş birlikçi robot: düşük ve orta hacimli, ürün çeşitliliği yüksek işler; montaj desteği, makine besleme, kalite kontrol, vidalama.

İş birlikçi işletimin dört modu

ISO/TS 15066 teknik şartnamesi, ISO 10218-1 ve ISO 10218-2 standartlarındaki gereksinimleri iş birlikçi işletim için tamamlar. Literatürde iş birlikçi işletim için tanımlanan modlar şunlardır:

• Güvenlik dereceli izlenen duruş: İnsan paylaşılan alana girdiğinde robot durur, insan çıkınca kaldığı yerden devam eder.
• Elle kılavuzlama: Operatör robotu doğrudan elle yönlendirir; nokta öğretme ya da ağır parçayı birlikte konumlama için kullanılır.
• Hız ve mesafe izleme: Robot, insanla arasındaki mesafeyi izler ve yaklaştıkça yavaşlar, belirli bir mesafede durur. Bu mod, alan tarayıcılarla geleneksel robotlarda da uygulanabilir.
• Güç ve kuvvet sınırlama: Temas olsa bile kuvvet ve basınç değerleri vücut bölgesine göre kabul edilebilir sınırların altında tutulur. Cobot denince akla gelen mod budur.

Bu modların bilinmesi önemlidir, çünkü geleneksel bir endüstriyel robot da uygun güvenlik donanımıyla iş birlikçi uygulamada kullanılabilir; bir cobot ise keskin bir takım taşıdığında çit içine alınması gereken bir uygulamaya dönüşebilir.

Aynı fabrikada iki farklı karar

Örneğin beyaz eşya üreten bir tesis iki otomasyon projesini değerlendiriyor. Birincisi, pres hattından çıkan ağır sac parçaların paletlere istiflenmesi. Parçalar ağır, hat hızlı ve alanda insanın çalışmasına gerek yok. Burada geleneksel endüstriyel robot doğru tercihtir: yük kapasitesi ve hız ihtiyacı karşılanır, hücre çitle kapatılır, bakım için girişler güvenlik kilitleriyle kontrol edilir.

İkincisi, ürün çeşidi sık değişen bir alt montaj istasyonunda operatörün tuttuğu parçaya vidaların takılması. Parçalar hafif, istasyon dar, operatörün aynı masada çalışması gerekiyor ve ürün değişiminde robotun yeni noktalarının hızla öğretilmesi isteniyor. Burada cobot öne çıkar. Yine de vidalama ucunun, parça kenarlarının ve operatörün el pozisyonunun risk değerlendirmesinde ayrı ayrı ele alınması gerekir; yalnızca cobot satın almak uygulamayı iş birlikçi yapmaz.

Seçim için kontrol listesi

Karar vermeden önce şu soruları yanıtlayın:

• Taşınacak yük, tutucu dahil ne kadar ve robotun erişmesi gereken mesafe ne?
• Hedef çevrim süresi insan yakınındayken sınırlanan hızla tutturulabiliyor mu?
• İnsanın robotla aynı alanda bulunması süreç gereği mi, yoksa yalnızca yerleşim kolaylığı mı?
• Ürün çeşitliliği ve değişim sıklığı nasıl; robotun sık yeniden programlanması gerekecek mi?
• Takım, parça ya da süreç (keskin kenar, sıcak yüzey, kaynak) kendi başına bir tehlike oluşturuyor mu?
• Hücreyi tasarlayacak, programlayacak ve risk değerlendirmesini yürütecek iç yetkinlik var mı?

Yük ve hız ihtiyacı yüksekse ya da süreç tehlikeliyse geleneksel robot ve korumalı hücre; insanla yakın etkileşim gerekiyorsa, yükler hafifse ve esneklik öncelikliyse cobot uygulaması öne çıkar.

Sık yapılan hatalar

• Cobotu kendiliğinden güvenli saymak. Risk değerlendirmesi atlanır, tutucu ve iş parçası tehlikeleri hesaba katılmaz.
• Cobot ile yüksek hız beklemek. Güç ve kuvvet sınırlama modunda çalışan bir robottan geleneksel robot çevrim süresi beklenirse proje hedefleri tutmaz.
• Geleneksel robotu insanla iş birliğine uygun olmadığı için baştan elemek. Hız ve mesafe izleme gibi modlarla, uygun güvenlik donanımı ve risk değerlendirmesiyle insanla alan paylaşımı mümkün olabilir.
• Doğrulamayı yapmamak. İş birlikçi uygulamada temas kuvvet ve basınçlarının ölçülerek doğrulanması, devreye almanın parçası olmalıdır.

Standartlar güncellenmektedir; hücre tasarımında ISO 10218 serisinin ve ilgili teknik şartnamenin güncel baskısını ISO'nun resmî sayfasından kontrol etmek gerekir.

Mindset programlarında iki teknolojiyi nerede çalışırsınız?

Ağır ve hızlı uygulamalar için robot hücresi kuracak ya da mevcut hücreleri yönetecek bakım, otomasyon ve üretim mühendisleri Endüstriyel Robot Programlama (ABB, KUKA, Fanuc) eğitiminde koordinat sistemleri ve kalibrasyon, temel hareket programlama, giriş çıkış ve çevre entegrasyonu ile çevrim optimizasyonunu çalışır. Güvenlik ve Yasal Çerçeve modülü, korumalı hücrenin güvenlik mantığını ele alır.

İnsanla yan yana çalışacak uygulamaları planlayan ekipler için Cobot Uygulamaları ve İşbirlikçi Robot Güvenliği eğitimi, Uygulama Seçimi ve Fizibilite, Hücre Tasarımı, Risk Değerlendirmesi ile Doğrulama ve Ölçüm modülleriyle yukarıdaki kontrol listesinin uygulamadaki karşılığını işler. İki eğitim birlikte, aynı tesiste hem korumalı hem iş birlikçi hücre yöneten otomasyon ekipleri için tamamlayıcı bir yol oluşturur.