机器人

为危险,极端条件开发和设计的机器人

机器人能够去我们无法和执行工作的能力,我们不应包括化学精炼和危险物质处理和分级码垛等应用。

由Tanya M. Anandan 2019年5月31日

机器人每天都做单调乏味的工作。虽然这是他们的传统领域,但他们有能力做得更多。生产力、质量和效率已经走到了前列。投资回报率(ROI)现在通常以月而不是年来衡量。体积不是关键。

更专注于收益,有时我们会忘记我们的保存。来自极端温度,剧烈有效载荷,苛刻的化学品和有毒烟雾的自由。机器人有能力去我们无法和执行工作的地方。从化学精炼和危险物质处理,对有毒药物复合和分级码垛,机器人的超人能力将它们带到极端。

机器人炉攻丝

炉子攻丝是一个艰苦的工作。沉重的提升是重复和物理要求的。温度足以熔化金属。有毒的烟雾和有毒粉尘使任务对人类危险。但对于机器人,以及经验丰富的自动化集成商,炉子攻丝没有汗水。

专业分析工程,Inc。(SAE)是工程服务公司,具有工业自动化,机器人,过程控制,系统集成,制造和布线的专业知识。基于犹他州的洛根公司已经完成了各种行业的项目,包括用于磷还原炉和钢制熔炉的电弧炉攻丝自动化。

SAE为拜耳旗下的磷酸盐精炼设备提供了自动化的6炉出料槽。该工厂拥有多个电弧炉,生产用于除草剂的元素磷。

在精炼过程中,以熔渣的形式产生废物,其接近1650℃,足以熔化钢。必须在称为攻丝的过程中从炉子周期地除去该熔渣。在敲击过程中,弧形炉周围的环境非常严厉。极端高温,溅熔融材料的可能性,有毒的烟雾和蒸气对人类造成危险。

操作环境非常极端,即使是机器人也需要保护。在金属盖下面是一个沉重的有效载荷机器人,其在具有协调运动的定制第7轴定位器上倒置。在落地配置中禁止的工作空间中的其他活动允许安装允许的房间。

取热量,减轻负荷

机器人必须能够在IDAHO冬季冬季到超过38°C时从-29°C变化的环境温度。为了处理高环境温度和极端过程环境,机器人受到罗布拉德制造的耐热铠装的保护。SAE工程师与Roboworld合作,使其机器人装甲定制,以适应本申请所需的倒置安装位置和附件设备。

工具更换器和自动工具架使倒置安装的机器人可以在不需要操作员干预的情况下执行多个炉内攻丝任务。提供:专业分析工程公司/机器人工业协会[/说明]

在自动化之前,该炉攻丝过程完全是手动。它需要运营商拥有一定程度的力量和耐力,以进行重型和繁琐的工具进行重复性任务。通过整合机器人系统,它为否则物理无法执行以前手动任务的人创造了就业机会。机器人还能够操纵更重,更强大,并且比人类运营商使用的先前手动工具更长的寿命更长的工具。

六个机器人系统中的每一个都是磷酸盐精炼设施中的每个位置的独特,需要SAE工程师对建筑物的广泛的结构修改以及支持这680千克机器人所需的稳健安装结构。第一个机器人于2013年2月安装。在未来几年内安装了其他系统,最近六月的第六次机器人安装于2018年10月完成。

建筑工业电池

繁重的有效载荷和熔融铅不符合此重型机器人帮助构建工业电池。既不是机载铅尘,人类工人的健康危害。

当电池Builders Inc.(BBI),一个基于Naperville,Ill.的工业铅酸蓄电池制造商的升降卡车等电动设备,决定升级他们的设施,他们从他们的新机器人那里得到了预期的方式。他们将多于劳动力,提高产品质量,降低健康和安全风险的较少生产。

由于昂贵的设备造成的昂贵生产延误,BBI与MICH,MICH,MICH港口的MAC Engineerse致力于,以取代其25岁的铸件(COS)机器。Mac还集成了一个大型有效载荷机器人倾向于新的六站COS机器。自动化机器趋势任务将七到五个人的工人数量减少,并在制造设施的其他领域进行了更多的高价值任务。

机器人过程从机器人精确地对准垂直堆叠的电池板组,确保边缘均匀并刷新。然后机器人拾取板并在大型刷毛刷上延伸它们以从末端连接器或凸耳中移除任何挥之不去的碎屑。接下来,机器人通过磁通方法运行产品,通过除去在加热时可以形成珠粒的金属氧化物来制备金属凸耳。然后将凸耳浸入锡中以建立更强的连接,然后再浸入熔融铅中以连接板并建立正面和负柱。最后,机器人将电池板放入最后一个站,这会自动将板插入模制的塑料壳体中。

BBI需要一致地将136公斤的电池板保持每天高达500次。它们集成的大型有效载荷机器人具有300千克有效载荷,并且在小型占地面积中,长期3230毫米的长距离为宽的工作信封。高可重复性(±0.3毫米)使其成为需要精确和重升力的应用。组合,这些功能使机器人能够以不同的高度达到多台机器,同时产生更一致的产品。

在多步Cos过程中,机器人eoat仅需要在修改电池类型时更改。当它是不同电池类型的时候,操作员在机器人上改变夹具。

产量更高,风险较低

虽然提高产量是BBI升级的主要目标,但制造商却获得了意料之外的健康和安全效益。手动堆叠电池板并将其装入箱中,会产生更多的空气中铅尘,比新的自动化过程带来更大的暴露风险。旧的工艺还要求员工举起更重的货物,这导致了更大的受伤风险。

对于BBI来说,重要的是要看到自动化对不仅仅是他们的底线的积极影响,而且很重要,也很重要,也很重要。

在自动化过程中产生的任何空降铅灰尘被局部排气通风系统立即捕获并沉积在HEPA过滤的除尘器中。在BBI的每日家务常规期间,通过HEPA过滤的真空和湿擦拭,在机器人表面上收集的任何残留铅粉尘。机器人手腕和基部分别是IP67和IP65,并且是防尘。

由于更换了旧的COS机,BBI使用更少的工人工作时间经历了更好的产品质量,更加一致。用于操作旧机器的员工现在正在电池组装部门工作,允许BBI在电池组装的最终阶段上专注更多的员工,最终提高电池的整体质量。

自动化制造过程减少了运营商对空中铅粉尘的暴露,占据其角色所需的繁重量,导致了更安全的工作环境。一旦整合完成,BBI预计每天从400到1,000个电池单元的产量增加 - 在自动化之前的输出增加。

机器人自动化也在医疗行业中占据了不断增加的作用。他们去了传统的外科手术工具的地方。在药房中,机器人将在人类不应该的地方。

处理危险药物

据国家职业安全和健康研究所(Niosh)称,每年,每年都有800万美国医疗保健工人可能暴露于危险药物。用于治疗癌症的化学疗法,细胞毒性和肿瘤药物,以及关节炎,多发性硬化和其他非癌症病症,可能会产生最大的风险。Niosh研究表明,暴露于化疗药物的医疗保健工人增加了癌症,染色体异常和生殖危害的风险。

加强对安全处理危险药物,不断变化的监管环境和整体药房效率和患者安全性的担忧,并在自动化中重点关注。Asium是基于Buffalo Grove,Ill的药房自动化解决方案的开发商,开发了RIVA全自动IV复合系统。

医院药店使用RIVA在注射器和袋中自动准确地准确准备IV溶液。通过自动化该过程,RIVA提高了患者和药房技术人员的安全性。

更安全、更快

自动化的重复性和复杂的任务所需准备的输液袋和注射器减少污染和人为错误的发生率。RIVA还确保儿童、新生儿和成人患者的危险和非危险剂量是准确的。该系统通过允许同时制备更多的剂量,提高了合成过程的效率。

机器人通过RIVA合成系统将药品从一个工作站循环到另一个工作站。机器人在整个过程中移动物品的速度有助于该系统令人印象深刻的吞吐量。整个系统无菌封闭在ISO 5级环境中,以坚持IV配制所需的严格无菌洁净度水平。

技术人员可以灵活地仅运行单每日班次,或者每周七天24小时运行系统。迄今为止,Arxium专门为RIVA复合系统集成了50多个机器人和控制器。RIVA系统填充了800多万剂量。

机器人通过提高IV混合物配混的安全性和准确性,帮助RIVA系统增强患者护理和药物效率。2018年,医疗保健研究公司KLA名为RIVA自动化IV复合系统,连续第六年首席IV机器人。

北极条件下的沉重举重

艾伯森是一家总部位于爱达荷州博伊西的大型连锁食品杂货店,其门店遍布美国35个州。该公司需要为其冷包装业务提供一种新的自动化解决方案。码垛机器人需要满足非常特定的速度、有效载荷、灵活性和占地面积的要求。它还必须在类似北极的环境下经受食品级的化学清洗,这种清洗可以使汽车上的油漆脱落。

在搜索了市场之后,艾伯森选择了一种五轴机器人,这种机器人可以在零下30°C的低温下快速精确地完成码垛任务。由于北极的设计,它不需要防护服。当在寒冷的环境和有限的地板空间中堆垛物品时,狭窄的底座和较大的范围允许短的循环时间和高灵活性。

机器人会冲进别人敢踩的地方。他们不害怕对人类来说是危险和潜在致命的折磨、危险和有毒的任务。他们去人类不能去的地方,不仅让工作场所更安全,而且更好。

Tanya M. Anandan.是贡献编辑的机器人行业协会(RIA)和机器人在线.RIA是一个非营利性的贸易协会,致力于通过机器人和相关自动化技术提高北美制造业和服务业的区域、国家和全球竞争力。这篇文章最初出现在RIA网站上.RIA是推进自动化协会(A3)的一部分,该协会是CFE媒体的内容合作伙伴。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程,CFE媒体,cvavra@cfemedia.com.


Tanya M. Anandan.
作者生物:贡献编辑,机器人行业协会(RIA)