Robotcellen: de complete gids

Robotica

Andrej Roskic | 13 juni 2024

De meeste bedrijven over de hele wereld zijn niet vreemd met automatisering in de een of andere vorm. Maar zelfs met deze wijdverspreide toepassing zijn er nog steeds aspecten van automatisering waar relatief weinig bedrijven gebruik van maken. Deze blog gaat over een van deze “verborgen wonderen” van automatisering: robotcellen.

Wat zijn robotcellen?

Robotcellen zijn afgesloten werkstations die een of meer industriële robots combineren met verschillende gereedschappen en veiligheidsmaatregelen om een systeem te creëren dat zowel de efficiëntie als de veiligheid maximaliseert.

Omdat de werkruimte zich achter veiligheidsbarrières bevindt en er geen interactie mogelijk is tijdens het gebruik, kunnen robots in de werkruimte op veel hogere snelheden werken dan anders mogelijk zou zijn.

Soorten robotcellen

Alle varianten vallen in een van de volgende twee groepen: vaste en flexibele.

Vaste robotcellen: Robotcellen die ontworpen zijn om vaste taken uit te voeren op een vaste locatie, met weinig tot geen ruimte voor variaties of flexibiliteit. Deze worden het best gebruikt voor hoogvolume productie.

Flexibele robotcellen: Robotcellen die gemakkelijk kunnen worden geherprogrammeerd, opnieuw geconfigureerd of verplaatst voor een verscheidenheid aan taken, om veelzijdigheid te bieden en te voldoen aan een breder scala van productiebehoeften.

Ongeacht het type robotcel dat gebruikt wordt, de kernfuncties en werkingsprincipes – maximale veiligheid en efficiëntie – blijven hetzelfde.

Onderdelen van een robotcel

Er zijn een paar belangrijke onderdelen die aanwezig moeten zijn om een robotcel effectief te laten werken: een industriële robot, een robotbesturing en een veiligheidssysteem.

Industriële robot: Er zijn veel verschillende soorten industriële robots, maar de meest gebruikte in robotcellen zijn robotarmen, deltarobots, portaalrobots en SCARA-robots.

Robotbesturingseenheid: Een robotbesturing, noodzakelijk in elke robottoepassing, is het “brein” van een robot en is de component die code uitvoert om de robot zijn gegeven taak te laten uitvoeren.

Veiligheidssysteem: Een veiligheidssysteem voor robotcellen kan een fysieke barrière zijn, zoals een muur of hek, of een lasersysteem dat objecten detecteert wanneer ze de werkruimte binnenkomen en de robots binnenin automatisch uitschakelt totdat het gebied weer vrij is.

Extra componenten/systemen: Hoewel niet strikt noodzakelijk, worden aanvullende accessoires of systemen zoals visionsystemen vaak gebruikt in robotcellen om hun autonomie te vergroten en de behoefte aan menselijk toezicht te minimaliseren.

Voordelen van het gebruik van robotcellen

Naast de standaardvoordelen van automatisering bieden oplossingen nog meer voordelen waardoor ze nog effectiever zijn dan standaardoplossingen.

Verbeterde efficiëntie en productiviteit

Zoals eerder vermeld zorgt een robotcel ervoor dat werknemers tijdens het werk niet in contact kunnen komen met de robot(s), waardoor ze met veel hogere snelheden kunnen bewegen dan anders mogelijk zou zijn. Dit verhoogt de hoeveelheid werk die in een bepaalde tijd kan worden uitgevoerd in vergelijking met een standaard robotoplossing.

Robotcellen kunnen ook snel en eenvoudig worden ingezet op een bestaande fabrieksvloer. Dit dus ook zonder dat hele processen of workflows moeten worden aangepast. Dit minimaliseert de tijd die nodig is om de robotcel in te stellen en minimaliseert dus het productiviteitsverlies.

Veiligheid verbeteren

Robotcellen zijn de veiligste oplossing voor het implementeren van automatisering. Ze maken het onmogelijk voor werknemers om in contact te komen met de robots terwijl ze in gebruik zijn. Hierdoor wordt het risico op ongevallen of verwondingen bij werknemers als gevolg van robotcontact geëlimineerd. Cobots zijn een vergelijkbare veilige oplossing. Deze zijn echter minder geschikt voor de toepassingen met hoge doorvoer waar robotcellen vaak voor worden gebruikt.

Verbeterde kwaliteit en consistentie

Robotcellen zorgen voor hoge precisie bij repetitieve taken, waardoor de productkwaliteit uniform blijft. Door de autonomie van robotcellen is er minder kans op menselijke fouten. Dit resulteert dan weer in minder product-defecten en een hogere algehele kwaliteit.

Kostenbesparingen

Hoewel robotcellen in het begin hogere implementatiekosten met zich meebrengen, kunnen ze op de lange termijn de totale kosten aanzienlijk verlagen. Dit komt door de lagere arbeidskosten en de enorm verhoogde efficiëntie die ze bieden, wat zichzelf na verloop van tijd vele malen terugbetaalt.

De initiële investering kan ook aanzienlijk lager uitvallen, afhankelijk van de grootte van de cel en waar deze vandaan komt. Terwijl veel robotcellen tienduizenden euro’s kosten, zo niet meer dan € 100.000. euro. bestaan er al opties rond de € 12.000. euro.

Algemene toepassingen van robotcellen

Niet elk geautomatiseerd proces is ideaal voor een robotcel. Veel toepassingen waarbij industriële robots worden gebruikt, kunnen echter baat hebben bij de implementatie van een robotcel. Enkele van deze toepassingen zijn:

De meest voorkomende toepassingen voor robotcellen zijn te vinden in de automobiel-, productie-, magazijn-, voedingsmiddelen- en dranken- en ruimtevaartindustrie, hoewel dit slechts een deel is van de mogelijke toepassingen en industrieën waarin robotcellen kunnen worden gebruikt.

Uitdagingen en overwegingen

Hoewel robotcellen veel voordelen bieden, zijn er ook een aantal uitdagingen waar rekening mee moet worden gehouden voordat er wordt overgegaan tot implementatie.

Initiële investering: Hoewel robotcellen een uitstekende ROI bieden, is de initiële investering nog steeds aanzienlijk. Een zorgvuldige financiële planning kan nodig zijn, afhankelijk van de grootte van het bedrijf.

Beheer & onderhoud: Vakkundig personeel is nodig om een soepele werking en onderhoud van robotcellen te garanderen. Dit kan worden bereikt door grondige interne training of met de hulp van een externe automatiseringsexpert of -team.

Integratie met bestaande systemen: De integratie van een robotcel met bestaande productiesystemen is vaak complex. Om dit met succes te doen, kan het nodig zijn om extra infrastructuur en software aan te passen.

Conclusie

Automatisering is een voortdurend groeiend gebied, en zelfs bedrijven die automatisering al hebben omarmd zullen moeten blijven innoveren en nieuwe technologie moeten toepassen om in de voorhoede van de industrie te blijven. Robotcellen zijn zo’n technologie en bieden een niveau van productiviteit, kwaliteit en veiligheid dat bedrijven concurrerend kan houden en toekomstige groei kan stimuleren.

Hebt u vragen over het gebruik van kabelrupsen in uw eigen toepassing? Neem contact op met een kabelrups expert of bel ons rechtstreeks op +31(0)346 353 932.

Voor meer informatie over kabelrupsen en lagers kunt u onze whitepapers bekijken op:

Whitepapers kabelrupsen en whitepapers lagers