Robot vs. cobot: De basis
Robots en cobots, of collaboratieve robots, verschillen vooral in hun interactie met mensen en hun operationele mogelijkheden. Terwijl traditionele robots autonoom werken in gecontroleerde omgevingen, zijn cobots ontworpen om naast mensen te werken en samenwerking en gedeelde taken te vergemakkelijken. Cobots zijn voorzien van geavanceerde veiligheidsmechanismen zoals krachtbeperkende sensoren en lichtgewicht ontwerpen om het risico op letsel in samenwerkingsomgevingen te minimaliseren. Daarnaast zijn cobots meestal eenvoudiger te programmeren en te herconfigureren, waardoor ze flexibeler zijn en zich beter kunnen aanpassen in dynamische werkomgevingen. Dit collaboratieve karakter maakt cobots ideaal voor taken die menselijk toezicht, precisieassemblage of ingewikkelde manipulatie naast geautomatiseerde processen vereisen.
Een lijst van pro’s en contra’s
De cobot – volledig gebruikt als een cobot – bezit vaak, maar niet altijd, de volgende kenmerken:
- Kleinere voetafdruk
- Gemakkelijkere installatie en ingebruikname
- Langzamer
- Lichte taken
- Niet gevaarlijke grijper (zuignappen, krachtbeperkte klem, camera, enz.)
- Beperkte reikwijdte van de cobotarm
- Levenscyclus van 30.000 tot 40.000 productieuren
De conventionele robot – volledig gebruikt als een conventionele robot – bezit vaak, maar niet altijd, de volgende kenmerken:
- Grotere voetafdruk, beschermhekken en veiligheidssensoren rond de robot met minimale afstand tussen het
- hekwerk / machine afscherming
- Snel en precies
- Zware en complexe taken
- Geen beperkingen voor eind-effector of grijper
- Grotere reikwijdtes van de robotarm mogelijk
- Levenscyclus van 80.000 tot 100.000 productieuren
De valkuilen
Af en toe worden de beperkingen in draagvermogen en reikwijdte van cobots onderschat, wat leidt tot inefficiënte taaktoewijzing. Een andere valkuil is het niet goed beoordelen van de complexiteit van de toepassing; hoewel cobots uitstekend presteren in collaboratieve taken, zijn ze mogelijk niet geschikt voor zeer gespecialiseerde of zware operaties. Waar we bij conventionele robots in geval van sommige types en merken kunnen spreken over een sterke herhalingsnauwkeurigheid (nauwkeurigheid bij het verplaatsen volgens teachpunten) en zelfs absolute nauwkeurigheid (nauwkeurigheid bij het verplaatsen volgens afstand) – zien we over het algemeen bij de cobot variant een lagere nauwkeurigheid.
Bovendien dragen cobots strenge veiligheidsmaatregelen met zich mee volgens de ISO norm 13849-1 om veilige interactie tussen mens en cobotarm te waarborgen. Dit betekent dat ook alle randapparatuur van de cobot evenzeer moet worden meegenomen in de risicoanalyse. Klemmende, scherpe of andere gevaarlijke grijpers moeten worden beveiligd. Men mag niet zomaar aannemen dat de productiesnelheid overeenstemt met de takttijd van de cobot – ookal is de cobot in staat deze theoretisch te halen. Afhankelijk van de blootstelling aan de operator (gezicht, handen en vingers, borst,..) geldt een impact limiet die de cobot kan teweeg brengen aan de mens. Cobots die zich bewegen op dezelfde hoogte als het aangezicht van (kleine en grote) operatoren, vereisen strengere voorwaarden dan deze die zich op borsthoogte bevinden. Zowel de snelheid als de textuur (zacht, hard) van de pols, de grijper, voorarm en elleboog van de 6-assige collaboratieve robot moet grondig in rekening gebracht worden bij de risico analyse, want elk onderdeel heeft zijn eigen textuur en snelheid. Een praktische impacttest wordt in sommige gevallen onvermijdelijk. Deze impacttesten zijn enkel betrouwbaar wanneer deze uitgevoerd worden op de werkelijke productiebewegingen van de cobot.
Een vooraf uitgevoerde gesimuleerde impacttest kan grondig afwijken dan wat de praktijk uitwijst, nadat de werkelijke settings en programmatie van de cobot zijn uitgevoerd. Een veelvuldig gebruikte veiligheidsmaatregel blijkt dan de safety area scanner te zijn, welke de nabijheid van de operator detecteert en stapsgewijs de cobot verplicht om in snelheid af te nemen. In dat geval kan het dan weer voorkomen dat het productieverlies ten gevolge van een langdurige nabijheid van de operator en bijgevolg langdurig vertraagde cobot – te groot wordt om rendabel te zijn.
Een risico analyse voor een conventionele robot (scara danwel 6-assige robot, 4-assige palletiser robot of deltapicker / flexpicker) verloopt over het algemeen voorspelbaarder, gezien typisch met vuistregels wordt gewerkt (bijvoorbeeld veilige basisafstand tussen robot en hekwerk of lichtgordijn) en men daarop in vele gevallen een veiligheidsmarge kan nemen – om zo achteraf of tijdens het project indien noodzakelijk het hekwerk te verhogen of verder van de robot te plaatsen. Dit is uiteraard niet altijd het geval: Bij plaatsgebrek in de productie zal men met dezelfde iteratieve wijze moeten werken als bij de cobot om tot een betrouwbare risico-analyse te komen.
Hoewel de productie doorgaans niet onderbroken wordt terwijl er naast of met een cobot wordt gewerkt, kan het de moeite waard zijn om een snellere conventionele robot in zetten welke een korte productiestop genereert tijdens de interactie. Cobots zijn uitstekende werkpartners voor vele toepassingen; maar onderzoek, een duidelijk begrip van de toepassingsvereisten en samenwerking met ervaren integratoren zijn essentieel voor het nemen van weloverwogen beslissingen bij de keuze tussen cobots en conventionele robotarmen.
VEMECH als uw robot of cobot integrator
Vemech begeleidt jou doorheen het selectieproces tussen robot of cobot, tussen mogelijke robotgrijpers en geeft je inzichten over de kenmerken van verschillende robot en cobot merken.
Meer weten?
Hoe kunnen wij jouw helpen?
Wij beschikken over veel kennis en ervaring om u te helpen bij het ontwerpen en bouwen van innovatieve machines.
Neem vandaag nog contact met ons op om uw project te bespreken.
CONTACT