Typy robotów przemysłowych i ich zastosowania w produkcji

Roboty przemysłowe dzieli się według architektury kinematycznej, udźwigu i przeznaczenia. Znajomość tych podziałów pozwala na dobór odpowiedniego urządzenia do konkretnych operacji produkcyjnych.

Roboty spawalnicze FANUC na zautomatyzowanej linii produkcyjnej

Klasyfikacja według architektury kinematycznej

Podstawowy podział robotów przemysłowych opiera się na liczbie i układzie osi ruchu. Każda architektura określa dostępną przestrzeń roboczą, dokładność pozycjonowania i możliwe do wykonania operacje.

Roboty przegubowe (wieloosiowe)

Roboty o sześciu osiach obrotu to najczęściej spotykany typ w przemyśle. Ich budowa naśladuje kinematykę ramienia człowieka — obrót w biodrze, ramię, łokieć i nadgarstek. Przestrzeń robocza ma kształt kulisty lub półkulisty, co umożliwia obsługę dużych obszarów bez przemieszczania bazy.

Stosowane przede wszystkim do: spawania łukowego i punktowego, obsługi maszyn (załadunek/rozładunek), montażu złożonych podzespołów oraz nakładania uszczelnień i klejów. W polskich zakładach motoryzacyjnych roboty przegubowe odpowiadają za większość operacji spawalniczych karoserii.

Parametry techniczne — roboty przegubowe

  • Liczba osi: 6 (standardowo), 7 (z dodatkową osią liniową)
  • Udźwig: od kilku do ponad 1000 kg (modele wielkogabarytowe)
  • Powtarzalność pozycjonowania: ±0,02–0,1 mm
  • Główni producenci: FANUC, KUKA, ABB, Yaskawa Motoman

Roboty SCARA

Architektura SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) zapewnia sztywność w kierunku pionowym przy zachowaniu podatności w płaszczyźnie poziomej. Przekłada się to na wysoką wydajność operacji w poziomie przy jednoczesnej odporności na siły pionowe podczas montażu.

Zastosowania SCARA obejmują przede wszystkim montaż elektroniki użytkowej i automatyki, operacje pick-and-place na liniach konwejeryowych oraz prace wymagające precyzyjnego wkręcania śrub. Czas cyklu jest tu krótszy niż w przypadku robotów przegubowych, co decyduje o popularności SCARA w produkcji masowej.

Roboty kartezjańskie (portalowe)

Roboty o prostopadłościennej przestrzeni roboczej, przemieszczające się wzdłuż osi X, Y i Z. Ich prostota kinematyczna przekłada się na dużą dokładność i niski koszt programowania. Typowe zastosowania to: frezowanie CNC, nakładanie kleju na dużych powierzchniach, obsługa pras i obrabiarek.

Roboty delta (równoległe)

Trzy ramiona połączone z platformą centralną tworzą zamkniętą strukturę kinematyczną. Roboty delta osiągają wyjątkowo wysokie przyspieszenia i częstotliwość cykli — rzędu kilkudziesięciu operacji pick-and-place na minutę. Stosowane w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym do sortowania i pakowania lekkich produktów.

Kobota — robot współpracujący pracujący obok człowieka

Roboty współpracujące (koboty)

Koboty (ang. collaborative robots) to roboty zaprojektowane do bezpiecznej pracy w bezpośrednim sąsiedztwie człowieka, bez tradycyjnych ogrodzeń ochronnych. Wyposażone są w czujniki sił i momentów, które przy wykryciu nieoczekiwanego oporu zatrzymują ruch lub ograniczają prędkość.

Norma ISO/TS 15066:2016 definiuje cztery tryby współpracy: zatrzymanie nadzorowane bezpieczeństwem, prowadzenie ręczne, monitorowanie prędkości i separacji oraz ograniczenie mocy i siły. Każdy tryb wymaga indywidualnej oceny ryzyka przed wdrożeniem.

Koboty sprawdzają się w operacjach wymagających elastyczności i częstych zmian produktu, gdzie przezbrojenie tradycyjnego systemu robotycznego byłoby zbyt kosztowne lub czasochłonne.

W Polsce koboty znajdują zastosowanie przede wszystkim w małych i średnich przedsiębiorstwach, gdzie wolumen produkcji jest zbyt niski, by uzasadnić inwestycję w w pełni zautomatyzowaną linię. Najpopularniejsze zastosowania to: kontrola jakości z udziałem operatora, montaż ręczno-robotyczny i obsługa procesów klejenia.

Klasyfikacja według udźwigu i zasięgu

Podział według nośności

  • Lekkie (do 10 kg): elektronika, drobne elementy, operacje pick-and-place
  • Średnie (10–100 kg): spawanie, montaż mechaniczny, obsługa obrabiarek
  • Ciężkie (100–500 kg): obsługa pras, odlewanie, montaż nadwozi
  • Bardzo ciężkie (ponad 500 kg): obsługa elementów dużogabarytowych, stalownie, stocznie

Integracja z systemami sterowania

Nowoczesne roboty przemysłowe integrują się ze sterownikami PLC i systemami nadrzędnymi przez standardowe protokoły komunikacyjne: PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP. Kontroler robota odbiera sygnały wyzwalające, przesyła dane o statusie i pozycji do systemu zarządzania produkcją.

Programowanie odbywa się najczęściej przez dedykowane języki producenta (np. KRL dla KUKA, RAPID dla ABB) lub, w przypadku nowszych systemów, przez środowiska oparte na ROS (Robot Operating System) i standardowe języki skryptowe.

Bezpieczeństwo systemów robotycznych

Przepisy unijne dotyczące bezpieczeństwa maszyn (dyrektywa maszynowa 2006/42/WE, zastępowana rozporządzeniem (UE) 2023/1230) nakładają na integratora systemu obowiązek przeprowadzenia oceny ryzyka. W przypadku robotów przemysłowych podstawowa norma to ISO 10218-1:2011 (wymagania dla robota) i ISO 10218-2:2011 (wymagania dla systemów robotycznych).

Ostatnia aktualizacja artykułu: 5 czerwca 2026 r. Artykuł ma charakter informacyjny i edukacyjny.