Ile kosztuje chwytak robota? Ceny według typu i koszty całkowite

Chwytaki robotów kosztują w zależności od techniki chwytania od około 200 do 6 000 euro za sam sprzęt. Rozwiązania specjalne i kompletne systemy próżniowe są droższe. Sam korpus chwytaka rzadko jest jednak największą pozycją kosztową. Istotne są również czujniki, dopasowane szczęki chwytaka, integracja i bieżąca konserwacja. To one decydują, czy chwytak okaże się tani czy drogi w całkowitym rozliczeniu. Ten artykuł porządkuje ceny według typu chwytaka, podaje przykładowe modele i przedstawia koszty poza ceną zakupu.

Czas czytania: około 12 minut

Ile średnio kosztuje chwytak robota?

Standardowe chwytaki robotów kosztują zwykle od 200 do 6 000 euro. Proste modele pneumatyczne zaczynają się od około 200 euro, a elektryczne serwochwytaki z czujnikami osiągają cenę 6 000 euro i więcej. Niestandardowe efektory końcowe lub całe systemy próżniowe przekraczają górną granicę tego przedziału.

Efektor końcowy, nazywany także End-of-Arm-Tooling (EOAT), to pojęcie nadrzędne dla narzędzi montowanych na kołnierzu robota, na przykład narzędzi do skręcania lub spawania. Również chwytaki robotów są efektorami końcowymi. Stanowią narzędzie w punkcie Tool Center Point (TCP), czyli w punkcie oddziaływania na końcu ramienia robota. Robot wykonuje ruch i pozycjonowanie, a chwytak zapewnia bezpośredni kontakt z przedmiotem obrabianym. Właśnie dlatego ceny są tak zróżnicowane. Chwytak do jednolitych detali z blachy ma inne wymagania niż chwytak do delikatnych zespołów elektronicznych.

Ogólne widełki rynkowe nowych przemysłowych rozwiązań chwytających wynoszą od około 500 do 8 000 euro. Obejmują one łącznie chwytaki i systemy próżniowe. Ten przedział służy jako ogólna orientacja dotycząca sprzętu. Projekt, integracja i uruchomienie są rozliczane osobno. Dostępne typy przedstawia nasz poradnik jakie rodzaje efektorów końcowych są dostępne dla robotów przemysłowych. Znajduje się w nim również opis sposobu wyboru odpowiedniego efektora końcowego.

Ceny według typu chwytaka: pneumatyczne, elektryczne, próżniowe, magnetyczne i adaptacyjne

Chwytaki robotów dzielą się na pięć głównych typów konstrukcji o wyraźnie różnych poziomach cen. Chwytaki pneumatyczne są najtańsze, z cenami od 200 euro. Elektryczne chwytaki równoległe i serwochwytaki są droższe i kosztują od 1 000 do 6 000 euro. Chwytaki próżniowe, magnetyczne i adaptacyjne mieszczą się w zależności od konstrukcji pomiędzy tymi przedziałami.

Chwytaki pneumatyczne działają na sprężone powietrze i sprawdzają się w powtarzalnych zadaniach z jednolitymi detalami. Są szybkie, wytrzymałe i sprawdzone, ale oferują mniej precyzyjną regulację siły chwytu. Typowe modele, takie jak SCHUNK MPG-plus czy Festo DHPS, kosztują od około 200 do 2 000 euro.

Elektryczne chwytaki równoległe i serwochwytaki umożliwiają regulację siły chwytu, zmienny skok i przekazywanie informacji zwrotnej do układu sterowania. OnRobot podkreśla w pełni elektryczne działanie swoich elektrycznych chwytaków równoległych, takich jak RG2 czy RG6. Nadają się one również do trudnych warunków produkcyjnych. Poszczególne modele mają stopień ochrony IP67 i są przystosowane do pracy w wilgoci i zapyleniu. Cena wynosi orientacyjnie od 1 000 do 6 000 euro.

Chwytaki próżniowe pobierają płaskie, gładkie lub duże detale, na przykład kartony, blachy lub opakowania. Pojedyncze przyssawki i kolektory próżniowe kosztują od około 200 do 1 500 euro. Wytwarzanie podciśnienia za pomocą pompy, zaworów i czujników to kolejne od 500 do 3 000 euro. Elektryczne chwytaki próżniowe, takie jak OnRobot VGP20, wytwarzają podciśnienie elektrycznie bezpośrednio w chwytaku. Ich ceny zaczynają się od około 4 125 euro.

Chwytaki magnetyczne chwytają ferromagnetyczne przedmioty obrabiane, takie jak metalowe półwyroby lub blachy. Mają prostą konstrukcję i są odporne na zużycie, ale wymagają rzetelnej oceny magnetyzmu szczątkowego, wiórów i bezpieczeństwa. Proste systemy kosztują od około 300 do 2 000 euro.

Chwytaki adaptacyjne lub miękkie (Softgripper) chwytają delikatne, nieregularne lub silnie zróżnicowane detale. Sprawdzają się przy dużej różnorodności produktów, ale są droższe, a niekiedy wolniejsze od klasycznych chwytaków. Realistyczny koszt to od około 600 do 6 000 euro.

Które czynniki zwiększają cenę chwytaka?

Cenę chwytaka podnoszą przede wszystkim udźwig, siła chwytu, skok, precyzja, wymagania środowiskowe i różnorodność detali. Te sześć czynników znacząco ją zwiększa. Wynosi ona od około 200 euro za proste modele do ponad 10 000 euro za chwytaki o rozbudowanym wyposażeniu. Im wyższe wymagania mechaniczne i sensoryczne, tym bardziej stabilna i złożona musi być konstrukcja chwytaka.

Pierwszym czynnikiem jest udźwig. Im cięższy lub mniej korzystny kształt ma przedmiot obrabiany, tym solidniejsze muszą być chwytak, palce, napęd i mocowanie. Długie palce chwytaka lub duże wartości skoku zwiększają wymagania. Wówczas potrzebne są większy moment obrotowy, większa sztywność i wyższa dokładność.

Precyzja i powtarzalność są drugim czynnikiem. Do prostych zadań pick-and-place wystarcza wytrzymałe standardowe rozwiązanie. W montażu, produkcji elektroniki lub przy delikatnych komponentach dochodzi regulacja siły, informacja zwrotna o położeniu lub czujnik siły i momentu. To wyraźnie podnosi koszt chwytaka.

Środowisko pracy jest trzecim czynnikiem. Kurz, olej, chłodziwo, wysoka temperatura lub wilgoć wymagają wyższego stopnia ochrony, specjalnych uszczelnień lub odporniejszych materiałów. W zastosowaniach spożywczych, farmaceutycznych, w pomieszczeniach czystych oraz wymagających ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) wymagania rosną. Wraz z nimi rośnie cena.

Czwartym czynnikiem jest różnorodność detali. Jeśli robot ma chwytać różne przedmioty obrabiane, sztywne standardowe szczęki zwykle nie wystarczą. Wówczas warto rozważyć regulowane chwytaki, adaptacyjną technikę chwytania, zmieniacze narzędzi lub palce wykonane na zamówienie. Wszystkie te rozwiązania wiążą się z dopłatą.

Dlaczego korpus chwytaka to tylko niewielka część kosztów całkowitych

Chwytaki robotów rzadko stanowią największą pozycję kosztów stanowiska zrobotyzowanego. Samo ramię robota odpowiada często tylko za około jedną trzecią kosztów. To od około 30 do 40 procent. Pozostała część przypada na efektor końcowy, osprzęt, inżynierię i uruchomienie. Sama cena chwytaka odzwierciedla zatem koszty projektu tylko częściowo.

Do sprzętu chwytaka dochodzą dodatkowe pozycje: płyty adapterskie, palce, przyssawki, czujniki, zawory, przygotowanie sprężonego powietrza, technika próżniowa, kable, złącza wtykowe i w razie potrzeby zmieniacz narzędzi. W bardziej złożonych instalacjach dochodzą czujniki siły i momentu, systemy kamerowe lub komponenty bezpieczeństwa.

Nakład pracy inżynierskiej jest drugą ukrytą pozycją. Obejmuje konstrukcję mechaniczną, planowanie elektryczne i pneumatyczne oraz programowanie robota. Dochodzą do tego podłączenie do sterownika programowalnego (PLC), próby chwytania, optymalizacja cyklu i dokumentacja. W prostych aplikacjach pick-and-place nakład ten jest niewielki. Przy montażu precyzyjnym lub procesach krytycznych dla bezpieczeństwa może osiągnąć sam koszt sprzętu lub go przekroczyć.

Bieżące koszty uzupełniają obraz. Przyssawki, uszczelnienia, filtry, środki smarne i części zamienne generują stałe wydatki. Dochodzą czasy przezbrojeń, konserwacja i możliwe przestoje. Dlatego liczy się Total Cost of Ownership (TCO), czyli całkowity koszt posiadania w całym cyklu życia. Mówi on więcej niż sama cena zakupu. Jak wygląda takie rozliczenie dla całego stanowiska, pokazuje nasz artykuł o cenach na rynku cobotów.

Chwytak pneumatyczny czy elektryczny: koszt zakupu a koszty eksploatacji

Chwytaki robotów z napędem elektrycznym kosztują więcej przy zakupie, ale pozwalają oszczędzać przez cały cykl życia. Elektryczny chwytak próżniowy działa wyłącznie elektrycznie. Obniża koszty konserwacji i eksploatacji w porównaniu z systemami pneumatycznymi nawet o 90 procent. Nie są wtedy potrzebne podatne na zużycie węże, zawory ani przygotowanie sprężonego powietrza.

Chwytaki pneumatyczne są tanie w zakupie, ale wymagają sieci sprężonego powietrza. Sprężone powietrze należy do najdroższych nośników energii w zakładzie. Dochodzą nieszczelności, wymiana filtrów oraz wymiana uszczelnień i węży. Przy ciągłej pracy wielozmianowej pozycje te szybko się sumują.

Chwytaki elektryczne pracują na prąd stały o napięciu 24 V zamiast sprężonego powietrza i oferują swobodnie regulowaną siłę chwytu. Obniża to koszty eksploatacji i chroni delikatne detale przed uszkodzeniem. Wyższa cena zakupu zwraca się przede wszystkim przy dużych seriach i pracy ciągłej.

Praktyczna zasada: przy niewielkiej liczbie zmian i prostych detalach chwytak pneumatyczny pozostaje opłacalny. Gdy pojawia się praca ciągła, koszty energii lub delikatne przedmioty obrabiane, chwytak elektryczny się opłaca, mimo że jego zakup jest droższy.

Przykłady budżetów od prostych operacji manipulacyjnych do montażu precyzyjnego

Budżety na chwytaki robotów można stopniować według złożoności zastosowania. Proste operacje manipulacyjne zaczynają się od około 1 500 euro kosztów całkowitych, a ogólne zadania pick-and-place od 5 000 euro. Montaż precyzyjny zaczyna się od 12 000 euro, a duża różnorodność wariantów od 15 000 euro wraz z integracją.

Do prostej manipulacji kartonami, płytami lub pojemnikami zwykle wystarczą chwytaki próżniowe lub proste chwytaki pneumatyczne. Koszt sprzętu wynosi orientacyjnie od 400 do 5 000 euro. Przy prostej integracji koszty całkowite wynoszą od około 1 500 do 10 000 euro.

Do ogólnych zadań pick-and-place z mieszanymi detalami i średnią precyzją odpowiedni jest elektryczny chwytak równoległy z dopasowanymi palcami. Sprzęt kosztuje w tym przypadku od około 1 500 do 6 000 euro. Wraz z integracją realistyczny koszt to od 5 000 do 15 000 euro.

Bardzo precyzyjne lub delikatne detale w elektronice, technice medycznej lub mechanice precyzyjnej wymagają serwochwytaków, regulacji siły, czujników lub uwzględnienia wymagań ESD i dotyczących pomieszczeń czystych. Typowe są tutaj koszty sprzętu od 3 000 do 10 000 euro i koszty całkowite od 12 000 do 30 000 euro.

Przy dużej różnorodności wariantów i częstych przezbrojeniach opłacają się chwytaki adaptacyjne, Softgripper lub automatyczne zmieniacze narzędzi. Sprzęt staje się droższy, ale skracają się czasy przezbrojeń i zmniejsza liczba błędnych chwytów. Możliwe są tutaj koszty całkowite od 15 000 do 40 000 euro i więcej.

W wyspecjalizowanych branżach i środowiskach, takich jak przemysł spożywczy, farmaceutyczny, pomieszczenia czyste czy odlewnie, koszty mogą być znacznie wyższe. Powodem są wymagania dotyczące higieny, temperatury lub bezpieczeństwa.

Chwytak standardowy czy wykonany na zamówienie: co jest bardziej opłacalne?

Chwytaki robotów są najbardziej ekonomiczne, gdy standardowy korpus łączy się z dopasowanymi powierzchniami kontaktowymi. Zestaw szczęk chwytaka drukowanych w 3D kosztuje często tylko od 90 do 140 euro. Cały chwytak wykonany na zamówienie kosztuje jednak kilka tysięcy euro. Korpus chwytaka pochodzi z katalogu. Tylko palce, szczęki lub płyty z przyssawkami projektuje się pod konkretny przedmiot obrabiany. Kompletne wykonanie na zamówienie opłaca się dopiero przy nietypowych kształtach, wąskich tolerancjach lub specjalnych materiałach.

Rozwiązanie standardowe jest odpowiednie, gdy geometria detali jest prosta i stała. Wówczas akcesoria katalogowe spełniają wymagania, a realizacja przebiega szybko. Komponenty standardowe zapewniają korzyści w zakresie części zamiennych, dokumentacji i wsparcia.

Rozwiązanie specjalne opłaca się, gdy przedmioty obrabiane silnie się różnią, są delikatne, mają nietypowe kształty lub wymagają specjalnych materiałów. Indywidualna konstrukcja może być również konieczna przy bardzo wąskich tolerancjach, szczególnych wymaganiach higienicznych lub nietypowym zasięgu.

Ekonomicznym sposobem na indywidualne powierzchnie kontaktowe są drukowane w 3D szczęki lub palce chwytaka. Zestaw kosztuje w zależności od wielkości i materiału często tylko od około 90 do 140 euro. Można go szybko modyfikować w kolejnych iteracjach i dopasowywać do przedmiotu obrabianego. Pozwala to tanio dopasować standardowe chwytaki do konkretnego zastosowania przed zainwestowaniem w frezowane metalowe szczęki. Niestandardowe palce i szczęki metalowe kosztują jednak od kilkuset do kilku tysięcy euro za zestaw. Producenci tacy jak SCHUNK pokazują za pomocą chwytaków pneumatycznych, elektrycznych, magnetycznych i adhezyjnych, jak szeroki jest obecnie zakres rozwiązań. To sprawia, że rzetelna specyfikacja techniczna jest jeszcze ważniejsza.

Zakup chwytaków robotów: platforma handlowa, integrator systemów, wynajem lub konstrukcja własna

Chwytaki robotów można pozyskać na cztery sposoby. Po pierwsze przez platformę handlową online z bezpośrednim porównaniem cen. Po drugie przez integratora systemów jako część kompletnego rozwiązania. Po trzecie jako wynajmowany komponent tymczasowego stanowiska, a po czwarte jako konstrukcję własną. Wybrany sposób decyduje o cenie, tempie realizacji i głębokości integracji.

Zakup za pośrednictwem platformy handlowej jest najszybszym sposobem na uzyskanie przejrzystości cen. W Unchained Robotics Marketplace można porównywać chwytaki, chwytaki próżniowe i efektory końcowe różnych producentów według udźwigu, siły chwytu i skoku. Zamówienie można złożyć bezpośrednio. Obecnie w kategorii chwytaków znajduje się ponad 120 modeli, od chwytaków palcowych i próżniowych po magnetyczne i miękkie. Najtańsze zaczynają się od około 210 euro. To rozwiązanie sprawdza się, gdy specyfikacja techniczna jest ustalona, a standardowy chwytak spełnia wymagania zadania.

Wybór integratora systemów opłaca się, gdy rozwiązanie ma pochodzić od jednego dostawcy. Dostarcza on wtedy chwytak, robota, układ sterowania i układy bezpieczeństwa jako dopasowany system. Dopłata za inżynierię i uruchomienie zwraca się w przypadku złożonych lub krytycznych dla bezpieczeństwa zastosowań.

Wynajem jest opcją przy szczytowym obciążeniu, fazach testowych lub zleceniach sezonowych. Jeśli całe stanowisko wraz z chwytakiem jest potrzebne tymczasowo, warunki przedstawia artykuł Wynajem robota zamiast zakupu. Konstrukcja własna opłaca się tylko przy dużej wiedzy wewnętrznej i wymaganiach znacznie odbiegających od standardu. Projektowanie, zaopatrzenie i testy często pochłaniają oszczędność na cenie sprzętu.

Planowanie budżetu: lista kontrolna wyboru chwytaka

Właściwe planowanie budżetu na chwytak robota zaczyna się od jasnej specyfikacji i rezerwy w wysokości od 10 do 20 procent. Przed wyborem powinny być znane udźwig, położenie środka ciężkości, geometria przedmiotu obrabianego, powierzchnia, skok, długość palców, czas cyklu, tolerancje i warunki otoczenia. Dopiero potem następuje wstępny wybór technologii chwytania i porównanie kosztów.

Następnie przeprowadza się krótką wstępną selekcję techniki chwytania: pneumatycznej, elektrycznej, próżniowej, magnetycznej, adaptacyjnej lub kombinacji. Dla każdego wariantu warto porównać zakup, nakład pracy przy integracji, konserwację, elastyczność i ryzyko awarii. Kompletny budżet uwzględnia następujące pozycje:

Dla nowych lub trudnych do oceny zastosowań warto przewidzieć rezerwę. Wynosi ona od około 10 do 20 procent budżetu. Zwłaszcza przy pierwszych projektach dodatkowe koszty powstają wskutek modyfikacji, prób chwytania lub zmienionych wymagań dotyczących detali. Najlepszy chwytak robota ostatecznie niezawodnie wykonuje zadanie. W całym cyklu życia generuje niewiele przestojów i rzadko jest najdroższym elementem.

Częste pytania

Ile średnio kosztuje chwytak robota?

Chwytak robota jako standardowy sprzęt kosztuje zwykle od 200 do 6 000 euro. Proste chwytaki pneumatyczne zaczynają się od około 200 euro, a elektryczne serwochwytaki z sensorami osiągają 6 000 euro i więcej. Kompletne systemy próżniowe lub niestandardowe efektory końcowe kosztują więcej. Po uwzględnieniu integracji i uruchomienia koszt wielu projektów wynosi od 1 500 do 30 000 euro.

Który typ chwytaka jest najtańszy?

Chwytaki pneumatyczne są najtańszym typem chwytaka, z cenami od około 200 euro. Nadają się do jednolitych detali i szybkich zadań pick-and-place, ale wymagają sieci sprężonego powietrza. Po uwzględnieniu kosztów eksploatacji i konserwacji przy pracy ciągłej często taniej wychodzi chwytak elektryczny. Jego zakup jest co prawda droższy.

Ile kosztuje chwytak w stosunku do całego robota?

Samo ramię robota odpowiada często tylko za około jedną trzecią kosztów zakupu stanowiska. Chwytak jest zwykle mniejszą pozycją niż ramię, ale stanowi stały element rozwiązania automatyzacji. Wraz z osprzętem, inżynierią i uruchomieniem suma tych pozycji dodatkowych zwykle znacznie przewyższa samą cenę chwytaka.

Który chwytak się opłaca: elektryczny czy pneumatyczny?

Chwytak pneumatyczny opłaca się przy niewielkiej liczbie zmian, prostych detalach i istniejącej sieci sprężonego powietrza. Chwytak elektryczny opłaca się przy pracy ciągłej, delikatnych przedmiotach obrabianych i wysokich kosztach energii. Elektryczne chwytaki próżniowe obniżają koszty eksploatacji i konserwacji w porównaniu z systemami pneumatycznymi nawet o 90 procent. Sprężone powietrze, węże i filtry przestają być potrzebne.

Ile kosztuje chwytak indywidualny lub wykonany na zamówienie?

Koszt niestandardowych metalowych szczęk i palców chwytaka zależy od materiału i złożoności. Zestaw kosztuje od kilkuset do kilku tysięcy euro. Tanim rozwiązaniem na początek są drukowane w 3D szczęki chwytaka za około 90 do 140 euro. Można je szybko dopasować do przedmiotu obrabianego. Zwykle połączenie standardowego korpusu z indywidualnymi powierzchniami kontaktowymi jest bardziej ekonomiczne niż kompletne wykonanie na zamówienie.

Jakie ukryte koszty wiążą się z chwytakiem robota?

Oprócz korpusu chwytaka koszty obejmują płyty adapterskie, sensory, zawory, pneumatykę lub technikę próżniową, kable i zmieniacze narzędzi. Dochodzą inżynieria, programowanie, próby chwytania i uruchomienie oraz bieżące wydatki na części zużywalne, konserwację i przezbrojenia. Taki Total Cost of Ownership mówi więcej niż sama cena zakupu.

Gdzie można kupić chwytaki robotów?

Chwytaki robotów są dostępne na platformach handlowych online z bezpośrednim porównaniem producentów, u integratorów systemów jako część kompletnego rozwiązania lub jako komponent na wynajem. W Unchained Robotics Marketplace można filtrować chwytaki, chwytaki próżniowe i efektory końcowe według udźwigu, siły chwytu i skoku. Zamówienie można złożyć bezpośrednio.

Jak wysoką rezerwę budżetową należy przewidzieć na chwytak?

W przypadku nowych lub trudnych do oceny zastosowań warto przewidzieć rezerwę. Wynosi ona od około 10 do 20 procent budżetu na chwytak. Zwłaszcza przy pierwszych projektach dodatkowe koszty powstają wskutek modyfikacji szczęk chwytaka, dodatkowych prób chwytania lub zmienionych wymagań dotyczących detali. Trudno je wcześniej dokładnie oszacować.