60초 안에 로봇을 선택하고-배치하세요.
A 로봇 선택 및{0}}배치-프로그래밍되거나 계산된 순서에 따라 한 위치에서 물체를 집어 다른 위치에 배치하는 자동화된 시스템입니다. 쉽게 말하면 물건을 감지하고, 어디서, 어떻게 다룰지 판단하고, 잡고, 이동하고, 목표 위치에 놓아주는 역할을 합니다.
빠른 정의:픽{0}}및-배치 로봇은 제조, 포장 및 물류 작업에서 정의된 위치 간에 부품, 제품 또는 패키지를 반복적으로 운반합니다.
기본로봇식 픽 앤 플레이스작업 흐름은 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
감지 → 계획 → 선택 → 이동 → 배치 → 확인
시스템은 먼저 물체와 그 위치를 감지한 다음 필요한 동작을 계획합니다. 객체를 선택하여 대상으로 이동하고 배치한 후 다음 주기를 시작하기 전에 예상대로 작업이 완료되었는지 확인합니다. 이와 동일한 기본 순서는 생산 단계 간 구성 요소 이동부터 포장 상품 적재 또는 물류 작업의 품목 분류에 이르기까지 다양한 작업에 나타납니다.
하지만 실제 선택 및 배치-솔루션은 로봇 팔 그 이상입니다. 전체 시스템은 하나의 조정된 자동화 셀로 함께 작동해야 하는 여러 구성 요소를 결합합니다.
선택{0}}및-자동화를 계획하고 있다면 다음을 살펴보세요.RBTIC 픽-및-로봇 시리즈구성 및 사양을 검토합니다.
완벽한 선택-및-배치 시스템을 만드는 것은 무엇입니까?
로봇은 전체의 일부일 뿐이다.픽-및{1}}시스템. 실제로는로봇식선택하다 그리고 장소 셀6가지 기능 계층을 결합합니다.로봇 모션, 그리핑, 감지, 제어, 재료 프레젠테이션 및 안전/통합.
각 레이어는 서로 다른 문제를 해결합니다. 로봇 팔은 작업에 도달해야 하고, 그리퍼는 제품을 안정적으로 처리해야 하며, 센서는 무슨 일이 일어나고 있는지 식별해야 하며, 컨트롤러는 동작을 조정해야 하며, 주변 장비는 예측 가능한 방식으로 제품을 제시해야 합니다. 안전 시스템, 보호 장치, 인터페이스 및 통합을 통해 해당 구성 요소가 하나의 생산 셀로 작동하게 됩니다.
장비를 지정할 때 이러한 구별이 중요합니다.로봇 ≠ 로봇 셀.제품을 일관되게 잡을 수 없거나, 예측할 수 없게 도착하거나, 나머지 라인과 동기화할 수 없는 경우 유능한 로봇 팔은 여전히 좋지 않은 결과를 제공할 수 있습니다.
선택하다 그리고 장소 로봇 팔
그만큼선택-및-장소 로봇 팔시스템이 필요한 하중을 운반하고 필요한 방향을 유지하면서 필요한 픽 앤 플레이스 위치에 물리적으로 도달할 수 있는지 여부를 결정합니다.
네 가지 기본 사양이 중요합니다.도달 범위, 탑재량, 축 수 및 작업 범위. 서로 관련되어 있지만 서로 바꿔 사용할 수는 없습니다. 도달 범위는 정의된 조건에서 로봇의 최대 확장입니다. 해당 반경 내의 모든 지점을 동일하게 사용할 수 있다는 의미는 아닙니다. 실제 작업 범위는 조인트 제한, 장착 위치, 툴링, 주변 장비 및 각 지점에서 필요한 방향에 따라 달라집니다.
탑재량은 또한 제품 무게 이상의 의미를 갖습니다. 에이로봇 팔을 선택하고-배치합니다.{1}}제품과 그리퍼, 장착 하드웨어, 센서, 호스, 케이블 및 기타 -장착 장치-를 휴대해야 합니다. 따라서 4kg의 툴링이 포함된 2kg 제품은 2kg 페이로드 애플리케이션이 아닙니다. 축의 수는 로봇이 제품 방향을 얼마나 자유롭게 지정할 수 있는지에 영향을 미칩니다. 축이 많을수록 일반적으로 위치 지정 유연성이 향상되며, 특히 부품을 회전해야 하거나 다른 각도에서 접근해야 하는 경우 더욱 그렇습니다.
암 툴링-종료-
그만큼픽 앤 플레이스 그리퍼로봇과 제품 사이의 물리적 인터페이스이며, 신뢰할 수 없는 많은 피킹 애플리케이션은 실제로 로봇 문제라기보다는 문제를 일으키고 있습니다. 권리로봇 그리퍼제품이 접촉되는 방식, 표면과 형상의 일관성, 처리 속도, 생산 중 그립 품질이 변경되면 어떻게 되는지에 따라 달라집니다.
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그리퍼 유형 |
다음에 가장 적합 |
키 제한 |
전형적인 예 |
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진공 |
안정적인 밀봉을 형성할 수 있는 접근 가능한 표면을 갖춘 제품 |
다공성이고, 거칠고, 새고, 굴곡이 심하고, 불안정한 표면에서는 성능이 떨어집니다. |
상자, 트레이, 시트재, 포장제품 |
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기계 |
고정할 수 있는 반복 가능한 모서리, 면 또는 기능이 있는 부품 |
충분한 접근이 필요하며 민감한 제품에 표시, 변형 또는 손상을 줄 수 있습니다. |
가공 부품, 병, 부품, 견고한 패키지 |
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자기 |
적합한 표면에서 접촉할 수 있는 강자성 제품 |
호환 가능한 금속으로 제한되며 잔류-자기 관리가 필요할 수 있습니다. |
강철 블랭크, 플레이트, 스탬프 부품 |
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부드러운 그립감 |
섬세하고 불규칙하며 쉽게 변형되는 제품 |
그립력, 속도, 내구성 및 형상 범위가 더 제한될 수 있습니다. |
식품, 유연한 포장, 섬세한 부품 |
진공 그리핑은 애플리케이션 매칭이 중요한 이유를 보여줍니다. 제품의 편평한 면이 크기 때문에 흡입 컵이 적합해 보일 수 있지만 다공성, 표면 거칠기, 누출 경로, 형태 안정성, 오염 및 제품 변형으로 인해 안정적인 진공 밀봉이 방해될 수 있습니다. 예를 들어 다공성 보드로 만든 상자는 밀봉된 플라스틱 트레이와 매우 다르게 작동할 수 있습니다.
기계식 그리퍼는 확실한 접촉을 제공하지만 접근 가능한 그리핑 기능과 적절한 조임력에 따라 달라집니다. 힘이 너무 약하면 미끄러질 수 있습니다. 너무 많이 사용하면 제품이 찌그러지거나 표시가 나거나 왜곡될 수 있습니다. 자기 그리핑은 적합한 강철 부품에 대해 매우 간단할 수 있지만 비철 재료를 처리할 수 없으며-잔류 자성과 관련된 공정상의 문제를 야기할 수 있습니다. 소프트 그리퍼는 불규칙하거나 깨지기 쉬운 물체에 적합할 수 있지만 사이클 속도, 페이로드, 마모 및 반복성 요구 사항을 기준으로 검사해야 합니다.
따라서 올바른 질문은 "어떤 그리퍼가 가장 좋습니까?"가 아닙니다. 하지만"이 제품의 실제 변형에서 어떤 그립 방법이 안정적으로 유지됩니까?"
비전 및 센싱
A 골라서 놓기 로봇 비전 시스템개체의 위치와 필요한 경우 개체의 방향을 자동화에 알려줍니다. 다른 센서는 로봇이 해당 물체와 물리적으로 상호 작용할 때 어떤 일이 발생하는지 시스템에 알려줄 수 있습니다.
간단한 응용 프로그램에서는2D 비전이미지 평면에서 눈에 보이는 특징을 찾을 수 있으며 일반적으로 x-y 위치와 회전 정보를 제공합니다. 이는 제품의 위치나 방향이 다양하지만 카메라 뷰에서 관련 형상을 식별할 수 있는 경우에 유용합니다.3D 비전깊이 또는 높이 정보를 추가합니다. 이는 시스템이 고도, 표면 모양, 적층 또는 덜 구조화된 제품 표시의 차이를 이해해야 할 때 유용합니다.
힘 감지는 다른 문제를 해결합니다. 비전은 주로 위치와 방향에 대한 정보를 제공합니다. 힘 또는 토크 감지는 접촉 및 상호 작용에 대한 피드백을 제공합니다. 이를 통해 시스템은 구성 요소가 올바르게 장착되었는지, 접촉력이 한계 내에 있는지 또는 삽입 저항이 변경되었는지 여부를 감지하는 데 도움이 됩니다.
모든 애플리케이션에 비전이 필요한 것은 아닙니다. 정확하고 반복 가능한 고정 장치에 고정된 부품은 로봇이 고정 좌표에서 작업할 수 있을 만큼 이미 충분히 알려진 위치를 갖고 있을 수 있습니다.
컨트롤러 및 모션 계획
그만큼로봇 컨트롤러대상 위치와 센서 정보를 선택 지점과 배치 지점 간의 조화로운 움직임으로 변환합니다.
각 사이클마다 시스템은 목표 좌표, 필요한 도구 방향, 지점 간 궤적, 허용 가능한 속도 및 가속도를 결정해야 할 수 있습니다. 경로는 관절 제한, 주변 장비 및 충돌 가능성이 있는 영역도 준수해야 합니다. 움직이는-라인 애플리케이션에서 동작 계획에는 컨베이어 추적이 추가로 통합되어 로봇이 컨베이어를 멈추지 않고 제품을 가로챌 수 있습니다. 이것이 바로 브로셔 속도만으로는 실제 주기 시간을 제대로 예측하지 못하는 이유입니다. 로봇은 매우 높은 최고 속도를 낼 수 있지만 생산 주기에는 가속, 감속, 방향 변경, 접근 및 후퇴 동작, 파지 시간, 해제 시간 및 툴링이나 장비 주변에 필요한 회피 동작이 포함됩니다.
이러한 이유로 사이클-시간 시뮬레이션은 단순히 로봇의 최대 인용 속도가 아닌 전체 경로를 평가해야 합니다.
컨베이어, 고정 장치 및 업스트림 장비
로봇은 생산 시스템이 제공하는 것만 선택할 수 있습니다. 많은 응용 분야에서 컨베이어, 고정 장치, 피더, 싱귤레이션 장비, 인덱싱 메커니즘, 버퍼 및 업스트림 제어 장치는 로봇이 일관되게 처리할 수 있는 형태로 제품을 받는지 여부를 결정합니다.
컨베이어 간격을 고려하십시오. 제품이 예측 가능한 간격과 방향으로 도착하는 경우 로봇은 반복 가능한 시퀀스를 실행할 수 있습니다. 이러한 간격이 지속적으로 변하거나 제품이 겹치거나 방향이 불규칙한 경우 컨트롤러와 비전 시스템은 훨씬 더 어려운 문제를 해결해야 합니다. 어느 시점에서 제한 요인은 더 이상 로봇 속도가 아니라 제품 표현의 품질입니다. Singulation은 제품을 분리하여 개별적으로 식별하고 선택할 수 있도록 합니다. 고정 장치는 알려진 위치와 방향을 생성합니다. 인덱싱은 예측 가능한 정류장 또는 환승 지점을 설정합니다. 버퍼링은 업스트림과 다운스트림 프로세스 속도 간의 단기-차이를 흡수합니다. 그러면 동기화를 통해 로봇, 컨베이어, 피더 및 다운스트림 장비가 반복적으로 굶거나 서로 막는 일 없이 제품을 교환할 수 있습니다.
일반적인 통합 실수는 로봇을 먼저 구매하고 제품 프레젠테이션을 나중에 디자인하는 것입니다. 빠른 로봇은 불안정한 방향을 생성하는 피더, 통제할 수 없는 축적을 생성하는 컨베이어 또는 예측할 수 없는 폭발로 제품을 방출하는 업스트림 기계를 보상하지 않습니다.
그러므로 실제 설계 질문은 단순히 "로봇이 얼마나 빨리 움직일 수 있는가?"가 아닙니다. 그것은 "완전한 시스템이 로봇이 필요로 하는 속도로 선택 가능한 제품을 지속적으로 제시할 수 있는가?"입니다.
선택-및-배치 주기가 실제로 작동하는 방식
A 선택-및-주기겉으로는 단순해 보이지만 각 단계는 제품 확실성, 감지, 기계 제어 및 동기화 수준이 서로 다릅니다.
포장 라인을 통해 이동하는 유연한 파우치를 생각해 보십시오. 로봇은 먼저 파우치의 위치를 알고, 방향을 결정하고, 사용 가능한 그립 지점을 선택하고, 고정하고, 제어력을 잃지 않고 이동하고, 마지막으로 다운스트림 프로세스에서 요구하는 허용 오차 내에 배치해야 합니다.
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단계 |
단계 제목 |
핵심과제 |
메모 |
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1단계 |
제품 찾기 |
피킹을 위한 대상 제품이 나타나는 위치 결정 |
로봇 속도에만 의존하지 마십시오. 제품 공급의 예측 가능성이 주요 병목 현상입니다. |
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2단계 |
방향 및 그립 포인트 계산 |
비전 감지 데이터를 실행 가능한 픽 포즈로 변환 |
물체 감지 ≠ 사용 가능한 선택 지점; 시스템에는 기계적-인식 그립-점 계산이 필요합니다. |
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3단계 |
선택하다 |
로봇은 계산된 자세로 이동하고, 작업물에 접촉하고, 그리퍼를 활성화하고, 출발 전에 그립을 확인합니다. |
그리퍼 활성화는 성공적인 선택과 동일하지 않습니다. 전달 동작은 확실한 그립 확인 후에만 시작되어야 합니다. |
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4단계 |
이동 및 추적 |
전송 궤적을 실행하고 동적 이동 대상을 처리합니다. |
전체 실제{0}}주기에는 감지 지연, 접근, 가속-감속, 그립, 추적, 방향 변경, 간격 이동, 정착, 해제 및 복귀 이동이 포함됩니다. |
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5단계 |
배치 및 확인 |
다운스트림-허용되는 포즈와 방향으로 제품을 전달하고, 부품을 릴리스하고, 검증을 실행합니다. |
배치는 그리퍼 해제가 아닌 성공적인 확인 후에만 완료됩니다. |
완전한픽 앤 플레이스 사이클따라서 다음과 같이 볼 수 있습니다.
찾기 → 포즈 계산 → 접근 → 그립 → 선택 확인 → 이동/추적 → 배치 → 확인
어떤 로봇 유형을 선택해야 합니까?
보편적으로 최고의 로봇은 없습니다.선택-및-자동화. 올바른 아키텍처는 애플리케이션이 속도, 페이로드, 도달 범위, 방향, 공간 및 유연성의 균형을 어떻게 유지하는지에 따라 달라집니다. 경량 제품을 매우 빠르게 처리하도록 최적화된 로봇은 복잡한 부품 회전이 필요한 작업에는 적합하지 않을 수 있습니다. 마찬가지로 단순한 선형 모션을 사용하는 애플리케이션에는 6-축 암의 유연성이 필요하지 않을 수도 있습니다.
따라서 유용한 질문은 "어떤 로봇이 가장 좋은가?"가 아닙니다. 하지만"이 선택-및-주기의 제약 조건과 일치하는 로봇 아키텍처는 무엇입니까?"
델타 로봇
A 델타 픽 앤 플레이스 로봇페이로드 용량이나 방향 유연성보다 피킹 속도가 더 중요한 경우에 적합합니다. 가벼운 평행-암 구조는 일반적으로 컨베이어 위 머리 위 위치에서 매우 빠른 반복 동작을 위해 설계되었습니다. 따라서 델타 로봇은 포장, 식품 취급, 분류 및 많은 경량 제품을 고속으로 감지하고 이송해야 하는 기타 응용 분야에 특히 적합합니다.
개별 포장된 제품이 컨베이어에 연속적으로 도착하는 것을 생각해 보세요. 비전 시스템은 각 제품을 식별하고, 컨베이어 추적은 위치를 업데이트하며, 델타 로봇은 라인을 멈추지 않고 허용 가능한 품목을 트레이나 패키지로 신속하게 옮깁니다. 이는 아키텍처의 속도가 실질적인 이점을 제공할 수 있는 작업 유형입니다.
스카라 로봇
A SCARA 픽 앤 플레이스 로봇애플리케이션이 6-축 로봇의 완전한 방향 자유 없이 좁은 수평 작업 공간에서 빠르고 반복 가능한 이동을 요구할 때 종종 선호됩니다. 이는 선택 또는 배치 지점에서 제어된 수직 이동과 함께 수평면에서 대부분의 동작이 발생하는 조립, 삽입, 부품 전달 및 기계 로딩 작업에 특히 효과적입니다.
예를 들어, 소형-부품 조립 셀에서는 트레이에서 전자 또는 기계 구성요소를 선택하여 조립품의 고정 위치에 배치할 수 있습니다. 로봇은 프로세스 주변에서 상대적으로 적은 바닥 공간을 차지하면서 위치 사이를 빠르게 이동할 수 있습니다.
6축 다관절 로봇
A 6축 픽 앤 플레이스 로봇또는 다관절 로봇은 애플리케이션이 위치와 방향 모두에 대해 상당한 자유를 요구할 때 가장 유용합니다. 독립적으로 제어되는 6개의 축을 통해 로봇은 다양한 방향에서 제품에 접근하고, 이동 중에 제품을 회전하고, 장비 주변에 접근하고, 단순한 아키텍처에서는 어려울 수 있는 방향에 배치할 수 있습니다. 따라서 이는 머신 텐딩, 혼합 핸들링 작업, 복잡한 조립 및 하나의 로봇이 여러 가지 다른 작업을 수행하는 셀에서 일반적입니다.
6-축 아키텍처는 단순히 종이에 적힌 바람직한 사양이 아니라 방향과 접근 유연성이 진정한 프로세스 요구사항일 때 가장 적합합니다.
협동로봇
A 협업 픽 앤 플레이스 로봇또는 협동로봇은 가능한 가장 높은 선택률을 달성하는 것보다 유연성, 더 쉬운 재배치, 인간 상호 작용 또는 낮은 -볼륨/높은{1}} 혼합 생산이 더 중요한 경우에 적합할 수 있습니다.
예를 들어, 빈번하게 변형 제품을 생산하는 제조업체는 협동로봇을 사용하여 고정 장치 간에 부품을 옮기거나 작업자의 반복적인 처리를 지원할 수 있습니다. 셀은 고도로 최적화된 고속 자동화 시스템보다 재구성하기가 더 쉬울 수 있으므로 생산 요구 사항이 정기적으로 변경되는 경우 아키텍처가 매력적입니다.
로봇 종류 비교표
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로봇형 |
속도 |
유효 탑재량 |
도달하다 |
방향 유연성 |
발자국 |
일반적인 응용 |
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델타 |
매우 빠른 반복 피킹 |
가벼운 제품에 가장 적합 |
로봇 아래 집중된 작업 영역 |
보통으로 제한됨, 구성-에 따라 다름 |
오버헤드 설치로 라인 공간을 절약할 수 있습니다. |
움직이는 컨베이어에서 가벼운 식품 팩을 트레이로 집어 넣기 |
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스카라 |
빠른 평면 모션 |
일반적으로 중소형 핸들링 작업에 적합 |
컴팩트한 수평 작업 공간 |
수직 축을 기준으로 양호하며 복잡한 3D 방향으로 제한됩니다. |
콤팩트 |
조립 또는 삽입을 위해 트레이에서 작은 구성요소 집어내기 |
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6축 관절식 |
빠르지만 복잡한 경로는 유효 사이클 속도를 감소시킬 수 있습니다. |
매우 광범위한 페이로드 범위에서 사용 가능 |
로봇 주변의 유연한 3D 도달 범위 |
훌륭한 |
베이스는 작지만 더 큰 3D 작업 범위를 위해서는 여유 공간이 필요합니다. |
부품을 선택하고 방향을 바꾼 다음 기계 고정 장치에 로드합니다. |
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협업 |
일반적으로 최대 처리량보다는 유연성을 위해 선택됩니다. |
일반적으로 약~중간, 모델-에 따라 다름 |
유연한 연결 도달 거리 |
높은 |
크기가 작고 재배포가 쉬운 경우가 많습니다. |
운영자와 공유되는 작업 공간에서 높은{0}}혼합 부품 전송 |
일반적으로 세 가지 절충안이-가장 중요합니다.
첫 번째,속도와 유연성이 디자인을 다양한 방향으로 끌어당깁니다.. 델타 로봇은 수천 번의 고도로 반복적인 움직임에 탁월한 능력을 발휘하는 반면, 6{1}}축 로봇은 접근 및 방향에 대한 훨씬 더 큰 자유를 얻기 위해 일부 단순성을 희생합니다. 애플리케이션이 전혀 사용하지 않는 유연성을 위해 비용을 지불하면 셀이 거의 향상되지 않습니다.
두번째,작업 범위는 공칭 도달 범위보다 더 중요합니다.. 로봇은 기술적으로 두 개의 필수 지점에 도달할 수 있지만 여전히 필요한 도구 방향으로 또는 컨베이어, 보호 장치, 고정 장치 또는 기타 기계를 방해하지 않고 두 지점 사이를 이동할 수 없습니다.
셋째, 로봇 선택은 다음을 기반으로 해야 합니다.로봇 사양서가 아닌 전체 사이클. 제품 프레젠테이션, 파지 시간, 감지, 궤적, 컨베이어 추적, 배치 공차, 검증 및 다운스트림 동기화가 모두 실제 처리량을 결정할 수 있습니다.
따라서 최고의 아키텍처는 프로세스에 필요하지 않은 속도, 도달 범위, 표현 또는 복잡성을 추가하지 않고{0}}충분한 여유를 두고 필요한 주기를 수행하는 아키텍처입니다.
결론: 올바른 선택-과-로봇 배치는 애플리케이션부터 시작됩니다
A 로봇 선택 및{0}}배치-간단한 작업을 수행할 수 있지만-물체를 한 위치에서 다른 위치로 이동하는-그러나 안정적인 선택 및 배치 시스템은 로봇 팔 자체보다 훨씬 더 많은 것에 달려 있습니다. 그립핑, 감지, 제품 프레젠테이션, 동작 계획, 안전 및 통합은 모두 전체 셀이 필요한 주기를 일관되게 달성할 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다. 따라서 로봇 선택은 특정 로봇 모델보다는 애플리케이션부터 시작해야 합니다. 로봇 아키텍처를 비교하기 전에 제품 무게와 형상, 필요한 도달 거리 및 방향, 목표 주기 시간, 배치 허용 오차, 제품 프레젠테이션, 파지 방법 및 감지 요구 사항을 정의하십시오.
Delta 로봇은 경량 제품을 매우 빠르게 처리하는 데 적합한 반면, SCARA 로봇은 소형 평면 조립 및 운반 작업에 적합합니다. 직교 로봇은 넓은 직사각형 작업 영역 전반에 걸쳐 효율적인 작업 범위를 제공할 수 있으며, 6{1}}축 로봇은 복잡한 위치 지정 및 방향 지정이 필요할 때 더 큰 자유를 제공합니다. 최대 처리량보다 유연성, 재배치 또는 사람과의 상호 작용이 더 중요한 경우 협동 로봇이 적합할 수 있습니다.
최종 결정은 페이로드, 도달 범위 또는 최대 로봇 속도가 아닌 전체 선택 및-배치 주기-의 성능을 기준으로 이루어져야 합니다. 잘 어울리는 시스템은-충분한 성능 여유를 가지고 실제 생산 조건에서 실제 제품을 반복적으로 선택, 이동, 배치 및 검증할 수 있는 시스템입니다.
로봇식 픽 앤 플레이스를 구현할 준비가 되셨나요?
라인 말단 자동화를 업그레이드하거나 신뢰할 수 있는 선택 및 배치 로봇 공급업체를 찾고 있는 경우 RBTIC에 문의하여 무료 맞춤형 선택 및 배치 솔루션과 레이아웃 설계를 요청하거나 공장 견학을 예약하세요.
