วัสดุสำหรับหุ่นยนต์

คำว่า “หุ่นยนต์อุตสาหกรรม” หมายถึงหุ่นยนต์ที่ใช้แทนมนุษย์ในการปฏิบัติงานที่หลากหลายสำหรับระบบอัตโนมัติและประสิทธิภาพในโรงงานและสถานที่ใกล้เคียงกัน ในบรรดาหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ได้แก่ หุ่นยนต์ประกบแนวตั้ง หุ่นยนต์หลายข้อต่อแนวนอน (หุ่นยนต์สเกลาร์) หุ่นยนต์เชื่อมโยงขนาน และหุ่นยนต์มุมฉาก

ในจำนวนนี้ หุ่นยนต์ที่มีข้อต่อในแนวดิ่งเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดในปัจจุบัน โดยมีสถาปัตยกรรมที่โดดเด่นคือโครงสร้าง 6 แกนที่ประกอบด้วย 6 ข้อต่อ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของหุ่นยนต์เหล่านี้คือข้อต่อจำนวนมากทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน โดยมีการเคลื่อนไหวที่หลากหลายเมื่อเทียบกับพื้นที่ที่ใช้โดยการติดตั้ง ลักษณะการใช้งานทั่วไปของหุ่นยนต์เหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในหลายขั้นตอนของกระบวนการผลิต รวมถึงการขนส่ง การพ่นสีและการเชื่อม และการประกอบผลิตภัณฑ์

หุ่นเชิดไม่ได้ด้อยไปกว่าแขน และในความเป็นจริงมักเรียกกันว่าแขนหุ่นยนต์ ประกอบด้วยหลายส่วน ได้แก่ แขน กระดูกและผิวหนัง เซ็นเซอร์ที่สอดคล้องกับดวงตา ความรู้สึกสัมผัส และการทำงานของประสาทสัมผัสอื่นๆ และตัวกระตุ้นที่สอดคล้องกับกล้ามเนื้อ (รวมถึงมอเตอร์และเฟืองทดรอบที่ตัวกระตุ้นถูกสร้างขึ้น) จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ การใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจำเป็นต้องให้หุ่นยนต์อยู่ในสิ่งกีดขวางเพื่อป้องกันเพื่อแยกระหว่างพื้นที่ทำงานของมนุษย์และหุ่นยนต์อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม มาตรฐาน ISO/TS 15066 ซึ่งมีผลบังคับใช้ตั้งแต่ปี 2013 ได้กำหนดเงื่อนไขที่เมื่อพอใจแล้ว จะอนุญาตให้มนุษย์และหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทำงานร่วมกันในพื้นที่ที่ใช้ร่วมกันได้ หุ่นยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับมนุษย์ด้วยวิธีนี้เรียกว่าโคบอท โคบอทขนาดเล็กที่มีไว้สำหรับการทำงานร่วมกันของมนุษย์ถือเป็นภาคส่วนตลาดที่เติบโตอย่างรวดเร็ว

ในอดีต ข้อกำหนดด้านคุณภาพเบื้องต้นสำหรับส่วนประกอบของแขนหุ่นยนต์คือความเร็วสูงและความแม่นยำสูง และส่วนประกอบดังกล่าวมักทำจากโลหะ ซึ่งยังมีความทนทานเป็นเลิศอีกด้วย อย่างไรก็ตาม โลหะมีข้อเสียตรงที่มีน้ำหนักมากและมีต้นทุนการผลิตสูง รวมถึงต้นทุนหลังการแปรรูปด้วย สิ่งนี้ทำให้นักออกแบบพิจารณาการใช้พลาสติกเพื่อลดต้นทุนการผลิตและปรับปรุงความปลอดภัยโดยการลดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ พลาสติกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโคบอทขนาดเล็กเพื่อการทำงานร่วมกันของมนุษย์

* ISO/TS15066 เป็นมาตรฐานทางเทคนิคที่ควบคุมเงื่อนไขความปลอดภัยสำหรับระบบอุตสาหกรรมที่ทำงานร่วมกันและสภาพแวดล้อมในการทำงาน มาตรฐานที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ได้แก่ ISO10218 ซึ่งระบุข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับตัวหุ่นยนต์เอง

คำว่า หุ่นยนต์บริการ เป็นฉลากวัตถุประสงค์ทั่วไปสำหรับหุ่นยนต์หลากหลายประเภทที่ใช้กับมนุษย์ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมบริการ

หุ่นยนต์ประเภทนี้คาดว่าจะกลายเป็นเรื่องธรรมดาและแพร่หลายมากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า มาตรฐานสากลความปลอดภัย ISO 13842 ที่เผยแพร่ในปี 2014 จัดประเภทหุ่นยนต์บริการออกเป็นสามประเภท

หุ่นยนต์บริการทุกประเภทได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับมนุษย์ ดังนั้นจึงต้องเผชิญกับความท้าทายทั่วไป รวมถึงความต้องการน้ำหนักที่เบาลงและอิสระในรูปทรงและการกำหนดค่าที่มากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น จำนวนหน่วยที่เพิ่มขึ้นที่ผลิตจำนวนมากให้ความสำคัญกับการลดต้นทุนการผลิต