Kolaboratif Robotlar (Cobot)
Kolaboratif robotlar, operatörle aynı çalışma alanını paylaşarak esnek ve alan tasarruflu bir otomasyon imkânı sunmaktadır. Risk değerlendirmesinden devreye almaya kadar cobot projeleri tek elden yürütülmektedir.
İnsan-robot iş birliği
Kolaboratif robot (cobot), insanla aynı çalışma alanını paylaşmak üzere tasarlanmış bir robot koludur. Hız, kuvvet ve moment sınırları insanla temas ihtimaline göre belirlenmektedir. Eklemlerdeki kuvvet ve tork algılama sayesinde, beklenmedik bir temasta hareket durdurulur. Böylece ortak çalışma alanı, fiziksel bir bariyer yerine kontrol yapısıyla güvenli hale gelir.
Bu yapı sahada iki önemli kazanım sağlar. Çit için ayrılan alana gerek kalmadığından cobot tezgahın yanına, hattın içine ya da hareketli bir platforma yerleştirilebilir ve gerektiğinde başka bir istasyona taşınabilir. Elle yönlendirerek nokta öğretme ve basit arayüzlerle programlama imkânı ise düşük adetli ve sık değişen işlerin de otomasyona dahil edilmesini sağlamaktadır.
Cobot mu, endüstriyel robot mu?
Kolaboratif ve endüstriyel robotlar farklı ihtiyaçlara yanıt vermektedir. Hangisinin tercih edileceği; yük, tempo, yerleşim ve operatörün süreçteki rolüne göre belirlenir.
| Kriter | Kolaboratif robot | Endüstriyel robot |
|---|---|---|
| Güvenlik çiti | Çoğu uygulamada gerekmez; risk değerlendirmesine bağlıdır | Gerekir; kapı kilidi ve alan izleme ile birlikte kurulur |
| Hız | Düşük–orta; insanla temas sınırına göre ayarlanır | Yüksek; robotun mekanik sınırına kadar |
| Yük | Düşük ve orta yükler | Hafif parçalardan ağır yüklere kadar geniş aralık |
| Kurulum alanı | Küçük; tezgah üstü veya taşınabilir | Sabit hücre; çit alanı dahil |
| Programlama | Elle öğretme ve basit arayüzlerle kısa sürede devreye alınır | Uzmanlık gerektirir; çevrimdışı programlama yaygındır |
| Uygun olduğu iş | Değişken ürün, düşük–orta tempo, kısa seriler | Sabit ürün, yüksek tempo, uzun seri üretim |
Yük ve hız gereksinimi yükseldikçe çitli bir endüstriyel robot hücresi daha uygun bir çözüm haline gelmektedir. Endüstriyel robot hücreleri Robotik Otomasyon → sayfasında ele alınmaktadır.
Cobot'larda güvenlik
Cobot'un operatörle ortak alanda çalışabilmesi, birlikte kurgulanan güvenlik mekanizmalarına dayanır. Uygulamada hangi mekanizmanın kullanılacağı risk değerlendirmesiyle belirlenmektedir.
Güç ve kuvvet sınırlama
Robot, eklemlerinde ölçülen kuvvet ve momenti sürekli izlemektedir. Beklenen değerin dışında bir direnç algılandığında hareket durdurulur ve kol geri çekilir. Temas anındaki kuvvet ve basınç, insan vücudunun bölgelerine göre tanımlanmış eşiklerin altında kalacak biçimde sınırlanmaktadır.
Hız ve mesafe izleme
Robotun çevresi, alan tarayıcı veya ışık perdesiyle kademeli bölgelere ayrılır. Operatör dış bölgeye girdiğinde robot hızını düşürmekte, iç bölgeye yaklaştığında güvenli duruşa geçmekte, alan boşaldığında ise çevrime kaldığı yerden devam etmektedir. Böylece robot, çevresinde kimse yokken tam hızda, operatör yanındayken düşük hızda çalışır.
Güvenlik dereceli izlenen duruş
Cobot durduğunda enerjisi kesilmez, konumu izlenerek korunur. Operatör alandan çıktığında robot, yeniden başlatma prosedürüne gerek kalmadan hareketine devam etmektedir. Bu yapı, elle besleme yapılan istasyonlarda çevrim kaybını azaltır.
Risk değerlendirmesi (ISO 10218 · ISO/TS 15066)
Her cobot uygulaması çitsiz kurulamaz. Keskin uçlu takım, sıcak veya kimyasal parça, yüksek hız gereksinimi ya da fırlama riski bulunan uygulamalarda kısmi koruma, alan tarayıcı veya tam çit kullanılmaktadır. Çitsiz kurulum kararı; uygulamanın bu standartlar çerçevesinde yapılan risk değerlendirmesine ve gerektiğinde kuvvet ölçümüne göre verilir.
Kolaboratif robot uygulama alanları
Aşağıdaki uygulamaların ortak noktası; operatörün süreçte kalması, ürünün sık değişmesi ya da çit için yeterli alan bulunmamasıdır. Bu koşulların bulunmadığı işlerde çitli bir endüstriyel robot hücresi değerlendirilmektedir.
- 01
Makine besleme
CNC, pres, enjeksiyon ve test tezgahlarına parça yükleme ve boşaltma işlemleri yapılmaktadır. Cobot tezgahın yanına yerleştirilir, operatör aynı alanda hazırlık ve ölçüm işlerine devam eder.
Neden cobotTezgah önünde çit için yer bulunmaz ve operatörün gün içinde aynı alana girip çıkması gerekir. - 02
Paletleme
Kutu, torba ve kasa istifleme uygulamaları gerçekleştirilmektedir. Düşük ve orta tempolu hatlarda tek bir cobot birden fazla palet düzenini sırayla yönetir; palet değişimini operatör yapar.
Neden cobotPalet değişimi ve etiket kontrolü sırasında robotun tam durup yeniden başlatılmasına gerek kalmaz. - 03
Montaj ve vidalama
Vidalama, klips takma, conta yerleştirme ve bileşen birleştirme işlemleri yürütülmektedir. Tork kontrollü takımla her bağlantı aynı değerde sıkılır ve kayıt altına alınır.
Neden cobotSık değişen ürün varyantları, robotun yeniden konumlandırılmasına gerek kalmadan kısa sürede öğretilir. - 04
Pick and place
Bant, tepsi ve kutu arasında parça aktarımı yapılmaktadır. Konumu sabit olmayan parçalar kamera desteğiyle alınabilir; hafif, kırılgan ve değişken formlu ürünlerde soft gripper (yumuşak tutucu) kullanılmaktadır.
Neden cobotİstasyon hattın içinde dar bir alanda kurulur ve ürün geçişlerinde kolayca yeniden düzenlenir. - 05
Kalite kontrol destekli işler
Cobot, parçayı kamera veya ölçüm istasyonunun önüne getirir, açı değiştirerek birden fazla yüzeyi gösterir ve sonuca göre ayırır. Kalite kararı görüntü işleme sistemi tarafından verilmektedir.
Neden cobotÖlçüm istasyonu genellikle operatörün de kullandığı bir noktadır; ortak alan gereklidir. - 06
Kaynak (düşük adetli MIG/TIG)
Küçük ve orta boy parçalarda dikiş kaynağı yapılmaktadır. Operatör parçayı fikstüre bağlar, cobot dikişi tamamlar. Ark ve sıçrama nedeniyle bu uygulamada perde veya kısmi koruma kullanılır.
Neden cobotYeni parçanın yörüngesi elle öğretilerek kısa sürede devreye alınır; bu da düşük adetli işlerin otomasyonunu mümkün kılar.
Kolaboratif robotların sağladığı kazanımlar
- Düşük ilk yatırım
Çit, büyük fikstür ve geniş alan gerektirmediğinden ilk yatırım, klasik bir robot hücresine göre daha düşük tutulabilmektedir. Bu da tek vardiyalı ve düşük adetli işlerde otomasyonu uygulanabilir kılar.
- Yerleşik güvenlik
Kuvvet sınırlama ve algılama, robotun kendi yapısında bulunmaktadır. Bu durum, ek güvenlik ekipmanı ihtiyacını ve devreye alma süresini azaltır.
- Değişen üretime uyum
Yeni bir ürün geldiğinde program güncellenmekte, gerekirse robot başka bir istasyona taşınmaktadır. Hat, mekanik düzenlemeye gerek kalmadan yeni ihtiyaca uyarlanır.
- Tekrarlanabilir kalite
Aynı yörünge, aynı tork ve aynı bekleme süresi her parçada tekrarlanmaktadır. Vardiya boyunca oluşabilecek sapmalar ortadan kalkar ve süreç verisi kayıt altına alınabilir.
- Operatör yükünün azalması
Tekrarlı taşıma, eğilme ve bekleme gerektiren işler robota devredilmektedir. Operatör hazırlık, ölçüm ve müdahale gibi karar gerektiren işlere yönelir; ergonomik yük azalır.
İlgili çözümler
Robotik Otomasyon→
Robot hücresinin tasarımı, özel mekanik ekipman imalatı, hat entegrasyonu ve devreye alma süreci ile yüksek yük ve tempo gerektiren endüstriyel robot uygulamaları.
Yapay Zeka Görüntü İşleme→
Konumu sabit olmayan parçaların kamerayla algılanması ve cobot'un görüntü işleme destekli yönlendirilmesi.
Kalite Kontrol→
Cobot destekli muayene istasyonları ve üretim hattında otomatik kalite kontrol uygulamaları.
Sık sorulan sorular
Cobot gerçekten çitsiz kullanılabilir mi?
Birçok uygulamada evet, ancak bu karar robotun markasına değil, uygulamanın risk değerlendirmesine bağlıdır. Kuvvet ve tork sınırlamalı bir cobot, düşük hızda ve uygun bir tutucuyla çalışıyorsa çitsiz kurulabilir. Keskin uçlu takım, sıcak veya kimyasal parça ya da yüksek hız gereksinimi bulunan uygulamalarda kısmi koruma, alan tarayıcı veya tam çit gerekebilir. Karar, ISO 10218 ve ISO/TS 15066 çerçevesinde yapılan değerlendirme ve ölçümlerle verilmektedir.
Cobot, endüstriyel robota göre ne kadar hızlı çalışır?
Cobot'un hızı, insanla temas sınırına göre ayarlanmaktadır. Bu nedenle operatörle ortak çalışılan bölümlerde endüstriyel robota göre daha düşük hızda çalışır. Hız ve mesafe izleme kullanılan uygulamalarda ise çevrede kimse bulunmadığında daha yüksek hıza çıkabilir. Yüksek tempo gerektiren işlerde çitli bir endüstriyel robot hücresi değerlendirilir.
Cobot programlamasını kendi ekibimiz yapabilir mi?
Evet. Cobot'lar elle yönlendirerek nokta öğretme ve basit arayüzlerle programlanabilmektedir. Devreye alma sonrasında operatör ve bakım ekiplerine eğitim verilir; böylece yeni ürünler ve basit program değişiklikleri kendi ekibiniz tarafından yapılabilir.
Cobot mevcut tezgaha entegre edilebilir mi?
Evet. Cobot, tezgahın yanına veya hareketli bir platforma yerleştirilerek mevcut CNC, pres, enjeksiyon ve test tezgahlarıyla birlikte çalışabilmektedir. Tezgahla haberleşme ve yerleşim, analiz aşamasında mevcut duruma göre belirlenir.
Risk değerlendirmesi zorunlu mu?
Evet. Risk değerlendirmesi, her cobot uygulamasında güvenli kurulumun temelidir ve ilgili standartlar tarafından öngörülmektedir. Uygulamanın çitsiz mi, kısmi korumayla mı yoksa tam çitle mi kurulacağı bu değerlendirmeyle belirlenir.
Cobot bakımı nasıl yapılır?
Cobot'lar, yapıları gereği düşük bakım ihtiyacıyla çalışmaktadır. Periyodik bakım, üretici önerileri doğrultusunda planlanır. Devreye alma sonrasında bakım eğitimi verilmekte ve uzaktan destek sürdürülmektedir.
Cobot maliyeti neye göre belirlenir?
Maliyet; robot modeline, tutucu ve takım seçimine, güvenlik ekipmanı ihtiyacına ve entegrasyon kapsamına göre değişmektedir. Uygulamanın değerlendirilmesinin ardından projeye özel teklif hazırlanır.
Cobot ne zaman doğru seçim değildir?
Yüksek yük ve yüksek tempo gerektiren, operatörün süreçte yer almadığı ve sabit ürünle uzun seri üretim yapılan işlerde cobot yerine çitli bir endüstriyel robot hücresi daha uygun olabilmektedir. Karar, uygulamanın yük, tempo ve yerleşim ihtiyaçlarına göre verilir.
İletişim
Soru ve talepleriniz için bize ulaşabilirsiniz.