Robot industrial. Roboții la locul de muncă. Mașini-roboți

Aceste dispozitive sunt acum în special în cerere în economie. robot industrial, un pic similar cu prototipul ei în cartea lui Capek a lui „Rise of the Roboți“ - nu hrănește ideile revoluționare. Dimpotrivă, el a îndeplinit cu fidelitate și cu mare precizie, deoarece principalele procese de producție (asamblare, sudura, vopsire) și auxiliare ( de încărcare și descărcare, fixarea produsului în timpul fabricării, de transfer).

Utilizarea unor astfel de mașini „inteligente“ contribuie la soluția eficientă a trei probleme majore de producție:

• crește productivitatea;
• îmbunătățirea condițiilor de muncă pentru persoane;
• optimizarea utilizării resurselor umane.

roboți industriali - ideea de producție pe scară largă

Roboți în producția de masiv răspândit în secolul XX târziu din cauza creșterii semnificative a producției industriale. producția de serie mare a dus la nevoia de intensitate și calitatea acestei lucrări, performanța care depășește posibilitățile umane obiective. În loc să folosească mai multe mii de muncitori calificați în instalațiile tehnologice moderne funcționează numeroase linii de producție automatizate care funcționează în mod discontinuu sau ciclu continuu.

Lideri în dezvoltarea unor astfel de tehnologii, prin care se declară utilizarea de roboți industriali sunt Japonia, SUA, Germania, Suedia și Elveția. În două mari grupuri sunt împărțite fabricate în țările menționate mai sus, roboți industriali curent. Formele de membru sunt determinate prin două metode de management fundamental diferite:

• manipulatoare automate;
• dispozitive, om telecomandat.

De ce le folosesc?

Despre necesitatea creării ei a început să vorbească la începutul secolului XX,. Cu toate acestea, la acel moment încă nu a existat baza elementului pentru planul. Astăzi, în urma dictatelor roboți o mașină a timpului sunt folosite în majoritatea dintre cele mai avansate tehnologic industrii.

Din păcate, reutilarea unor astfel de mașini „inteligente“ de industrii întregi au împiedicat deficit de investiții. Deși avantajele utilizării lor depășesc în mod clar costurile inițiale de numerar, deoarece acestea vă permit să vorbească nu numai și nu atât de mult despre automatizare, ci despre schimbări profunde în producție și de muncă.

Utilizarea de roboți industriali va efectua în mod eficient om back-rupere de complexitatea și acuratețea: încărcare / descărcare, stivuire, sortarea, orientarea pieselor; deplasarea pieselor de la un robot de la altul, și produse finite - la depozit; sudare și cusături de sudură; asamblarea componentelor mecanice și electronice; cablu de stabilire; tăiere a pieselor de contur complexe.

Manipulatorul ca parte a unui robot industrial

Functionabila include o astfel de mașină „inteligente“ de reprogramabilă ACS (sistem de control automat) și mediul de lucru (sistemul de mișcare și manipulatorul mecanică). Dacă ACS de obicei, destul de compact ascunse vizual și nu se grăbește direct în ochi, fluidul de lucru are o astfel de concepție caracteristică pe care un robot industrial este adesea numit după cum urmează: „manipulatorul robotului“

Prin definiție, manipulatorul este un dispozitiv care efectuează mișcarea în spațiul suprafețelor de lucru și obiecte de muncă. Aceste instrumente constau din două tipuri de link-uri. În primul rând să asigure durabilitatea mișcării. Al doilea - deplasarea unghiulară. Astfel de unități convenționale pentru mișcarea sa folosit fie pneumatic sau hidraulic (mai puternic) unitate.

Manipulator, creat prin analogie cu mâna omului pentru a lucra cu piese echipate cu cleștele avansate tehnologic. Diferite dispozitive de acest tip de captare direct degetele mecanice adesea transportate. Atunci când se lucrează cu suprafețe plane obiectele sunt capturate de fraieri mecanice.

În cazul în care macaraua a trebuit să lucreze în același timp, cu multe din același tip de piese, sechestrul a fost efectuat de un design special extensivă.

În loc de braț de prindere sunt adesea dotate cu echipamente de sudură mobil, prin pulverizare tehnologice speciale sau doar o șurubelniță.

După cum se mișcă roboții

roboți automate, de obicei, adaptate la două tipuri de mișcare în spațiu (deși unele dintre ele sunt staționare). Aceasta depinde de condițiile specifice de producție. Dacă este necesar pentru a asigura buna circulație a suprafeței, este realizată de către monorai direcțională. Dacă doriți să lucreze la diferite niveluri, utilizați sistemul „pas“ cu ventuze pneumatice. Mutarea robotul perfect orientat în spațiu, și coordonatele unghiulare. Dispozitivele contemporane astfel de dispozitive de poziționare sunt unificate, ele constau din unități de proces și să permită pieselor în mișcare de mare precizie cu o greutate de la 250 până la 4000 kg.

desen

Utilizarea mașinilor automate este considerată industrii diversificate a condus la o anumită standardizare a blocurilor de construcție de bază. Modern robotilor industriali au în designul său:

• un cadru utilizat pentru montarea dispozitivului detalezahvatyvayuschego (gripper), - un fel de „mână“ realizează efectiv prelucrarea;
• lupta cu ghidajul (acesta din urmă determină poziția de „mâini“ în spațiu);
• a dispozitivului, ceea ce conduce, de conversie și de transmitere a energiei sub forma cuplului asupra axului (datorită potențialului lor de robot industrial primește o mișcare);
• de control și sistemul de management să efectueze programele sale; acceptarea de noi programe; analizarea informațiilor primite de la senzori, și, în consecință, se transferă la dispozitivul furnizează;
• partea de lucru a sistemului de poziționare, pozițiile de măsurare și mișcările axelor de manipulare.

creația Zori de roboți industriali

Înapoi în trecutul recent și amintiți-vă modul în care povestea a început crearea de mașini automate industriale. Primii roboți au apărut în SUA în 1962, și au fost făcute de către companii „Yunimeyshn Incorporated“ și „Versatran“. Cu toate că, pentru a fi precis, că înainte de încă lansat un robot industrial „Yunimeyt“, creat de inginerul american J. Devol, patentat proprii SAU, programabile folosind cartele perforate. A fost evident un progres mașini tehnice „inteligente“ memorat coordonatele traseului și de a efectua lucrările în cadrul programului.

Primul robot industrial „Yunimeyt“, a fost echipat cu un dispozitiv de captare cu două degete pe dispozitivul de acționare și „mâna“ de pe unitatea hidraulică cu cinci grade de libertate. Caracteristicile sale sunt lăsate să se deplaseze un detaliu de 12 de kilograme, cu o precizie de până la 1,25 mm.

Un alt robot de manipulator „Versatran“, creat de aceeași companie, sunt încărcate și descărcate în 1200 cărămizi pe oră în cuptor. Acesta a înlocuit cu succes activitatea oamenilor în dăunătoare pentru mediul lor de sănătate, cu o temperatură ridicată. Ideea creării sale sa dovedit a fi foarte de succes, si design - atât de fiabile încât mașinile individuale ale brandului și să continue să lucreze în timpul nostru. Și aceasta în ciuda faptului că ponderea lor a depășit sute de mii de ore.

Rețineți că aparatul din prima generație de roboți industriali în valoare presupusă de 75% și 25% din mecanica electronica. Readaptarea astfel de dispozitive necesită timp și pot cauza timpii morți. Pentru conversia pentru a rula noua lor operațiune implică schimbul programului de control.

Mașinile robotizate de a doua generație

Curând, a devenit clar: în ciuda tuturor avantajele primelor mașini generație au fost imperfecte ... A doua generație presupune un control mai fin al roboților industriali - adaptive. Cele mai timpurii dispozitive necesare pentru a simplifica mediul în care au lucrat. Această din urmă împrejurare este de multe ori a însemnat costuri suplimentare ridicate. A devenit critic pentru dezvoltarea producției de masă.

O nouă etapă a progresului caracterizat prin dezvoltarea de mai mulți senzori. Cu ajutorul lor calitatea robotului get numit „sensibilizare“. El a început să primească informații cu privire la mediu și, în conformitate cu acesta, pentru a alege cel mai bun curs de acțiune. De exemplu, competențele dobândite pentru a lua parte și de a lua în jurul valorii de handicapul ei. O astfel de acțiune are loc datorită unui microprocesor de prelucrare a informațiilor primite, care este apoi introdus în variabilele de programe de control, ghidat de roboți adevărați.

Tipuri de operațiuni fixe de fabricație (sudare, vopsire, asamblare, diferite tipuri de prelucrări mecanice) sunt de asemenea supuse adaptării. Adică, atunci când efectuează fiecare dintre ele inițiate de către mai multe variante pentru a îmbunătăți calitatea de orice fel a lucrărilor de mai sus.

managementul manipulatoare industriale se face în principal prin software-ul. funcții de control hardware servi mini-calculatoare industriale PC / 104 sau MicroPC. Rețineți că, controlul adaptiv se bazează pe un software cu variabile multiple. Iar decizia de a alege tipul de programul de lucru adoptat de robot pe baza informațiilor cu privire la mediu, descris detectoare.

O trăsătură caracteristică a funcționării celei de a doua generație a robotului este instalat disponibilitatea în prealabil a modurilor de operare, fiecare dintre care este activat atunci când anumite valori obținute din mediul extern.

A treia generație de roboți

mașini de generația a treia, roboți sunt capabili să genereze în mod independent, acțiunea sa în funcție de sarcină și circumstanțele mediului. Ei nu „trișeze foi“, adică. E. Painted acțiuni tehnologice în anumite variante de realizare, mediul extern. Ei au capacitatea de a construi propriul algoritm optim al activității sale, și cu promptitudine aplicarea acesteia în practică. cost cu o schimbare electronica a unui astfel de robot industrial este de zece ori mai mare decât părțile sale mecanice.

Cele mai recente robot, care transportă detalii de prindere prin senzori, „știe“ cât de bine a făcut. În plus, ea însăși reglată forța de prindere (force feedback), în funcție de fragilitatea elementelor materiale. Poate că acesta este motivul pentru care noua generație de roboți dispozitiv industrial numit inteligent.

După cum știți, „creierul“ al acestui dispozitiv este sistemul său de control. Cea mai promițătoare este regulamentul, realizat în conformitate cu metodele de inteligență artificială.

Inteligența cere aceste mașini pachete aplicații, controlere logice programabile, instrumente de simulare. La fabricarea de roboți industriali sunt legate în rețea pentru a asigura nivelul adecvat de interacțiune a sistemului de „om - mașină“. Prognozarea funcționarea acestor dispozitive, în viitor, de asemenea, instrumentele dezvoltate datorită software de simulare implementat care vă permite să alegeți cele mai bune opțiuni de acțiune și configurarea conexiunii la rețea.

companii de top din lume producătoare de roboți

Astăzi, utilizarea de roboți industriali este susținută de companii de top, inclusiv japoneză (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), American (KC Roboți, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), germană (Kuka).

Ceea ce aceste companii sunt cunoscute în lume? FANUC activ - cel mai rapid până în prezent, delta robotul M-1iA (astfel de mașini sunt utilizate în mod obișnuit în ambalaj), cel mai puternic dintre roboți numere de serie - M-2000iA, recunoscut la nivel mondial de roboți de sudare ArcMate.

Nu mai puțin cererea pentru roboți industriali din industria prelucrătoare, emise de Kuka. Aceste mașini de prelucrare a efectua cu precizie germană, sudura, asamblare, ambalare, paletizare, încărcare.

De asemenea, gama impresionanta de japonezo-american companie Motoman (Yaskawa), care operează pe piața americană: cele 175 de modele de roboți industriali, precum și mai mult de 40 de soluții integrate. roboți industriali utilizate în producție în Statele Unite, cele mai multe dintre ele sunt făcute tocmai această companie lider în industria sa.

Cele mai multe dintre celelalte companii reprezentate de noi ocupa nisa lor de fabricație o gamă îngustă de instrumente specializate. De exemplu, Daihen și roboți de sudură Panasonic produc.

Modalități de a organiza producția automatizată

Dacă vorbim despre organizarea fabricării automatizate, principiul liniei de greu a fost implementat la început. Cu toate acestea, este la o viteză suficient de mare a ciclului de producție are un dezavantaj semnificativ - timpii morți din cauza eșecurilor. Tehnologia rotativă a fost inventat ca o alternativă. Atunci când o organizație se mută într-un cerc de producție și a piesei de prelucrat, iar linia în sine este automatizat (robotizate). Mașini în acest caz, se poate duplica funcții și disfuncționalități în timp ce practic eliminate. Cu toate acestea, în acest caz, viteza este pierdut. Un proces de organizare variantă ideală - un hibrid al celor două de mai sus. Se numește rotativ-transportor.

robot industrial ca element al unei producții automatizate flexibile

dispozitive „inteligente“ Modern reconfigurate rapid, foarte productiv și funcționează independent de funcționare prin producție, materialele sale de prelucrare și spații libere. În funcție de utilizarea specifică, acestea pot funcționa într-un program, și prin varierea munca lui, adică. E. Selectarea dintr-o cantitate fixă a programelor dorite.

robot industrial este un element constitutiv al producției automatizate flexibile (abrevieri standard - GAP). În ultimii ani, include, de asemenea:

• sistem, care beneficiază de ajutor de proiectare;
• complex de control automat al producției echipamentelor tehnologice;
• robotilor industriali;
• rularea automată a vehiculelor de producție;
• Dispozitiv efectuarea de încărcare / descărcare și plasare;
• controlul asupra procesului de producție;
• managementul automatizat de producție.

Citiți mai multe despre aplicarea practică a roboților

aplicații industriale Real sunt roboți avansați. Tipuri de diferite, și le oferă de înaltă performanță strategic domenii importante ale industriei. În special, o mare parte a economiei germane moderne își datorează potențialul său tot mai mare de aplicare a acestora. În ce sectoare lucrează aceste „lucrători de fier“? În prelucrarea metalelor operează în aproape toate procesele: turnare, sudare, forjare, asigurând cel mai înalt nivel de calitate.

Casting ca o ramură cu condiții extreme de muncă umană (adică temperaturi ridicate și poluarea) este în mare parte robotizata. Mașini de Kuka montate chiar și în turnătorii.

Industria alimentară a primit, de asemenea, de la echipamente Kuka în scopuri de producție. „roboți alimentare“ (foto prezentate in articol), pentru cea mai mare parte înlocuite cu persoane în zone cu condiții speciale. Mașini comune în industriile care asigură un microclimat încălzește încăperea cu o temperatură care nu depășește 30 de grade Celsius. roboți din oțel inoxidabil tratate strălucit carne implicată în producția de produse lactate, precum și, desigur, stivuite și produse ambalate în mod optim.

Este dificil de a supraestima contribuția unor astfel de dispozitive în industria de automobile. Experții recunosc că cele mai puternice și productive mașinile de astăzi sunt exact „Cook a lui“ roboți. Fotografii de dispozitive care oferă o gamă completă de operații de asamblare auto, impresionante. În acest caz, este timpul pentru a vorbi cu adevărat despre producție automatizată.

materiale plastice de prelucrare, eliberare materiale plastice, fabricarea de piese în formă de complexe realizate din diferite materiale oferă roboți în producție în foarte dăunătoare pentru poluarea sănătății umane.

Un alt domeniu important de aplicare a unităților „bucatari“ este din lemn. Și descris ca dispozitivele furnizează performanța comenzilor individuale și stabilirea producției de serie pe scară largă în toate etapele - de la prelucrarea primară și tăiere la frezare, găurire, șlefuire.

prețurile

În prezent, cererea din Rusia și piața CSI de la companiile Kuka și Fanuc roboți. Prețurile le variază de la 25 000 la 800 000 de ruble. Această extensie impresionantă explică prin existența unor modele diferite: standard, utilitare ușoare (5-15 kg), construcții (rezolvarea problemelor speciale), specializat (de lucru într-un mediu neobișnuit), vehiculele utilitare grele (până la 4000 m).

constatări

Trebuie recunoscut faptul că potențialul de utilizare a roboților industriali sunt încă nu sunt implicate în totalitate. În același timp, eforturile profesioniștilor, tehnologiile moderne permit să realizeze mai multe și mai îndrăznețe idei.

Necesitatea de a crește productivitatea economiei mondiale și pentru a maximiza ponderea muncii umane intelectuale sunt stimulente puternice de mai multe tipuri noi și modificări de roboți industriali.