רובוטים חוללו מהפכה בתהליך הייצור, וסיפקו אמצעי יעיל וחסכוני למניעת ביצוע משימות לא בטוחות וחוזרות על עצמן שעלולות לגרום לפגיעות מאמץ. יישומי Pick and Place הם אחד המקומות הנפוצים ביותר בתהליך ההרכבה בהם נעשה שימוש באוטומציה וברובוטים. אמנם משמעות הדבר היא שמפעלים יכולים למצוא בקלות דגמי רובוטים מתאימים ל-Pick and Place, אך בחירת המתאים ביותר עבור יישומים ספציפיים דורשת מחקר מסוים.

למה משמשים רובוטי Pick and Place?

דבר אחד שמייחד את רוב רובוטי ה-"פיק אנד פלאס" המודרניים מרובוטים אחרים הוא חדות הראייה המשופרת שלהם, בשילוב עם בינה מלאכותית (AI) שיכולה ללמוד. יכולת זו של למידת מכונה (ML) מאפשרת לרובוטי ה-"פיק אנד פלאס" להסתגל ביתר קלות לשינויים בסביבה כדי לחשב את הזווית הטובה ביותר לאחוז באובייקט. רובוט ה-"פיק אנד פלאס" זז ונע כדי לזהות טוב יותר אובייקט, מסווג את הדרך הטובה ביותר לאחוז באובייקטים חדשים ומאחסן את הידע הזה כדי לשפר את ביצועיו בהתמדה באמצעות ניסוי וטעייה.

לפני שבוחנים את סוג הרובוט המדויק לקנייה, עדיף לבחון תחילה את הפונקציות שלשמן הוא ישמש. ייתכן שדרוש רובוט לביצוע משימה ספציפית, או שאולי יצרן דורש רובוט רב-תכליתי יותר שניתן להתאים אותו בקלות למספר מטרות. היישומים שבהם ניתן להשתמש ברובוטים אלה הם רבים ומגוונים, ויכולים לכלול איסוף מיכלי פח, בדיקה ואפילו אריזת מוצרים.

הנה רק כמה שימושים נפוצים עבור רובוטי איסוף ואריזה:

1. הרכבה:כאשר משתמשים בהם ליישומי הרכבה, רובוטים מסוג "פיק אנד פלאס" יכולים לאסוף רכיבים נכנסים, לחבר אותם לחלקים אחרים של חומר העבודה לפני העברתם לנקודת ההרכבה הבאה.
2. איסוף סל:לעיתים קרובות, קווי הרכבה כוללים איסוף רכיבים מפלסים והנחתם במקומות אחרים להרכבה או אריזה. רובוטים לאיסוף ואריזה שתוכננו במיוחד עם חיישנים חזותיים מתקדמים בשילוב עם תוכנת בינה מלאכותית יכולים לזהות צבעים, גדלים וצורות.
3. בדיקות:על מנת לבדוק פגמים, רובוטים של איסוף והצבה (Pick and Place) זקוקים לבינה מלאכותית מתקדמת עם מערכות ראייה כדי לזהות פגמים ולהסיר רכיבים או מוצרים באיכות ירודה, לאסוף אותם ולהניח אותם בצד במיכלים או באזורים ספציפיים.
4. אריזה:אוטומציה ביישומי אריזה כרוכה ברובוט המניח את המוצר המוגמר באריזתו, או, בעזרת רובוטים לאיסוף ואריזה שתוכננו במיוחד, מניח פריטים ארוזים על משטחים למשלוח.

סוגי רובוטים של Pick and Place

רובוטי איסוף ואריזה, המחוברים בדרך כלל למעמדים יציבים וממוקמים כך שיוכלו להגיע לאזורי עבודה ספציפיים, משתמשים במערכות ראייה וכלי עבודה מתקדמות שתצורתן מוגדרת ליישומים שונים. אלה נתמכים לעתים קרובות על ידי תוכנת בינה מלאכותית המשתמשת באלגוריתמי למידת מכונה כדי לאפשר לרובוטי איסוף ואריזה "ללמוד" כדי שיוכלו לבצע מגוון משימות.

זרוע רובוטית

הסוג הנפוץ ביותר של רובוטי איסוף והצבה הם זרועות רובוטיות בעלות 5 צירים, המשמשות ליישומים סטנדרטיים יותר, כגון הזזת עצמים לאורך מישור יחיד. זרוע מתקדמת יותר בעלת 6 צירים משמשת בדרך כלל למשימות מורכבות יותר, כגון כאשר יש צורך לסובב או לשנות את כיוון האובייקט לפני שהוא ממשיך לנקודת ההרכבה הבאה.

רובוט קרטזיאני

בדומה לזרוע הרובוטית בעלת 6 צירים, רובוטים קרטזיים יכולים לעבוד לאורך מספר מישורים. רובוטים אלה, הנקראים על שם רנה דקארט, מתמטיקאי צרפתי שנולד בסוף המאה ה-16, נעים על פני מישור קרטזי באמצעות צירי X אופקיים ו-Y אנכיים, כאשר ה-Z מסומן במערכת הקואורדינטות הקרטזית של המאה ה-19 ששימשה לתיאור מרחב תלת-ממדי. רובוטים אלה משתמשים במפעילים ליניאריים ובסוגים שונים של מנגנוני הנעה. בדרך כלל, הם מציעים דיוק מיקום טוב יותר מזרועות רובוטיות בעלות 6 צירים.

רובוט דלתא (או רובוט מקביל)

רובוטי דלתא, המשמשים לעתים קרובות לעיבוד מזון במהירות גבוהה, מיישמים טכנולוגיה אופטית מתקדמת כדי להבדיל בין צבעים, צורות וגדלים. באמצעות מנועים כבדים המחוברים למסגרות, רובוטי איסוף ואריזה אלה מגיעים בתצורות רבות, אם כי רובם פועלים על ארבעה צירים. כדי להקל על התנועה, הם משתמשים בשלוש זרועות קלות משקל המחוברות למוטות המקשרים מפרקים בקצוות מנוגדים של כל זרוע.

רובוט פיק-אנד-פלייס מהיר

רובוטים אלה, בעלי יכולת איסוף ואריזה מהירה, אידיאליים לסביבות הדורשות תפוקות בנפח בינוני עד גבוה, יוצרים תהליך איסוף אוטומטי לחלוטין, שבו עובדים אנושיים יכולים להתמקד בפעילויות אחרות בתהליך הייצור. כאשר המהירים ביותר מסוגלים לבצע מחזורי ייצור של עד 150 פעמים בדקה, רובוטים אלה משמשים לעתים קרובות בחלקים של קווי אריזה שבהם הזמנות לקידום מכירות או הזמנות נוספות ממוקמות באריזה, כגון בעת ​​הוספת סוללות או פריטים לקידום מכירות.

קובוט (או רובוט שיתופי)

רובוטים קובוטיים, המכונים רובוטים שיתופיים בשל יכולתם לעבוד לצד עובדים אנושיים במשימות נפרדות אך תואמות, משפרים את כוח העבודה האנושי על ידי הובלת עובדים לבחירת עמדות והדרכתם במשימות ספציפיות. הם עוזרים לייעל את הזמן שלוקח להשלמת כל פעולה, ובכך יוצרים תהליך ייצור פרודוקטיבי יותר.

רובוטים להכנת משטחים

תהליך ספציפי אחד שבו רובוטי איסוף ואריזה יכולים לעבוד כולל אריזה של פריטים ארוזים על משטחים כדי להכין אותם למשלוח. לפעמים התפוקה מהייצור מואטת עקב הזמן שלוקח להניח מוצרים מוגמרים וארוזים על משטחים. למרות שסוגים אחרים של אוטומציה כבר זמינים עבור אריזה על משטחים, הם נוטים לתפוס מקום רב ואינם יכולים להסתגל בקלות למשימות אריזה מגוונות. למרות שאינו תהליך איסוף ואריזה ספציפי, אריזה על משטחים היא הרחבה שלו, ורובוטי איסוף ואריזה מותאמים אישית יכולים לבצע בקלות פעולות כאלה.