Коботы — электрические или пневматические?

Как предупреждала известная реклама, «власть — ничто без контроля». На протяжении более двух десятилетий производители коботов стремились предложить идеальное сочетание мощности и контроля, тонкий баланс, который требует многих факторов, не в последнюю очередь источника питания кобота. Теперь выпуск на рынок первого полностью пневматического кобота еще больше обогащает рынок сложных коботов. Здесь Клаудия Джарретт, региональный менеджер компании EU Automation, поставщика запчастей для автоматизации, в США, предлагает обзор преимуществ электрических и пневматических моделей.

Впечатляющий рост мирового рынка коботов не показывает никаких признаков замедления. По данным консалтинговой группы Next Move Strategy Consulting, прогнозируется, что в период с 2020 по 2030 год совокупный годовой темп роста (CAGR) составит почти двенадцать процентов, достигнув почти двух миллиардов долларов США к 2026 году.

Коботы быстро стали фаворитом в арсенале мощных технологий автоматизации производителей — универсальные, экономичные и по своей сути безопасные, они обеспечивают настоящее сотрудничество человека и машины и устраняют необходимость в громоздких роботизированных ячейках и защитных ограждениях.

Одно из последних дополнений к богатому ландшафту коботов поступило от Festo. Это полностью пневматический кобот, первый в своем роде, который был недавно представлен и, как ожидается, появится на рынке осенью 2023 года.

Вместо типичных электродвигателей и механической трансмиссии новый кобот Festo оснащен шестью пневматическими прямыми приводами, которые состоят из круглой камеры с подвижной перегородкой. Разница в давлении воздуха по обе стороны перегородки приводит к перемещению соединений.

Всегда приятно видеть, как последние инновации выходят на рынок, но каковы преимущества этой новой установки для производителей? И когда традиционные электрические коботы по-прежнему остаются лучшим выбором?

Пневматические коботы содержат шесть поворотных приводов в своей базе, что устраняет необходимость во внешних двигателях и шкафе управления. Это делает их невероятно легкими и универсальными — при весе всего 17 килограммов и отсутствии необходимости в дополнительном оборудовании их легко перемещает один человек.

Пневматические коботы также очень безопасны. Их пневматическая система регулирует давление в суставах, когда машина чувствует неизбежное столкновение, снижая крутящий момент до нуля. Их технология soft-touch также означает, что в случае удара коботы будут такими же мягкими, как при контакте с человеком.

Еще одним преимуществом является то, что пневматические приводы известны своей способностью обеспечивать плавность движений по сравнению с жесткостью, которая характерна для роботов с большими и тяжелыми двигателями. Это позволяет коботам двигаться плавно и чрезвычайно точно.

Более того, простая конструкция пневматических систем означает, что коботы будут более долговечными и требуют меньшего обслуживания, чем их электрические аналоги.

Наконец, одним из преимуществ, которое объединяет пневматические и электрические коботы, является программирование с низким кодом, которое облегчает настройку менее опытным пользователям. По словам Festo, пневматические коботы могут быть готовы к использованию в некоторых приложениях менее чем за час, и даже пользователи, не имеющие навыков программирования, могут воспользоваться режимом управляемой конфигурации для ручного программирования движений.

Несмотря на множество преимуществ пневматических коботов, все же существуют ситуации, когда электрические альтернативы могут быть предпочтительнее. Так обстоит дело, например, с приложениями, требующими точной и быстрой настройки скорости. Пневматические системы допускают ограниченное управление скоростью по сравнению с их электрическими аналогами, которые предлагают полный контроль движения, включая возможность программирования настраиваемых скоростей.

Еще одним типичным недостатком пневматических систем является то, что сжатый воздух, используемый для их питания, содержит воду, которая может скапливаться в трубах и влиять на функциональность и срок службы коботов. Это также может быть проблемой в условиях замерзания, например, в тех, которые встречаются в некоторых продуктах питания и напитках.

Наконец, пневматические приводы лучше всего использовать в условиях легкой и средней нагрузки, но могут оказаться недостаточно мощными для тяжелых условий эксплуатации, где более подходящей может быть электрическая альтернатива.