Industrirobot. Roboter på jobb. Maskiner-roboter

Disse enhetene er nå spesielt i etterspørselen i økonomien. Industrirobot, litt lik sin prototype i boken av Capek er "Rise of the Robots" - ikke nærer de revolusjonære ideer. Tvert imot, har han trofast oppfylt, og med stor nøyaktighet, som hovedproduksjonsprosesser (montering, sveising, maling) og hjelpe (lasting og lossing, fiksering av produktet under produksjon, overføring).

Bruken av slike "smarte" maskiner bidrar til effektiv løsning av tre store produksjonsproblemer:

• øke produktiviteten;
• bedre arbeidsforhold for mennesker;
• optimalisere bruken av menneskelige ressurser.

Industriroboter - ideen om storskala produksjon

Roboter i produksjonen av massivt spres i slutten av XX århundre på grunn av betydelig økning i industriproduksjonen. Produksjon av store serier resultert i behovet for intensiteten og kvaliteten av dette arbeidet, ytelsen som overstiger de objektive menneskelige muligheter. Snarere enn å bruke mange tusen fagarbeidere i moderne teknologiske planter betjene mange høyt automatiserte produksjonslinjer som opererer i usammenhengende modus eller kontinuerlig syklus.

Ledere i utviklingen av slike teknologier, erklærte bruk av industriroboter er Japan, USA, Tyskland, Sverige og Sveits. I to store grupper er delt produsert i de ovennevnte land, nåværende industrielle roboter. Former for medlemskap bestemmes av to fundamentalt forskjellige metoder for styring:

• automatiske manipulatorer;
• enheter, fjernstyrt Man.

Hvorfor bruke dem?

Om behovet for å skape dem begynte å snakke i begynnelsen av XX århundre. Men på den tiden fortsatt ikke eksisterte elementet base for planen. I dag, etter dikterer av de tidsmaskin roboter brukes i de fleste av de mest teknologisk avanserte bransjer.

Dessverre, oppussing av slike "intelligente" maskiner av hele bransjer hemmet investering underskudd. Selv om fordelene ved bruken klart overstiger de innledende kontanter kostnader, fordi de tillater deg å snakke ikke bare og ikke så mye om automatisering, men om dyptgripende endringer i produksjon og arbeidskraft.

Bruken av industriroboter vil effektivt utføre tilbake-breaking man på den kompleksitet og nøyaktighet: lasting / lossing, stabling, sortering, orientering av delene; flytting av arbeidsstykker fra en robot til en annen, og ferdige produkter - til lageret; punktsveising og sømsveising; montering av mekaniske og elektroniske komponenter; kabellegging; kapping av arbeidsstykker med en kompleks kontur.

Manipulatoren som en del av en industrirobot

Funksjonelt det innbefatter et slikt "smart" maskin av omprogrammerbar ACS (automatisk styresystem) og drivmediet (bevegelsessystemet og den mekaniske manipulator). Hvis ACS vanligvis kompakt nok visuelt skjult og ikke jag direkte inn i øyet, har arbeidsmedium slik karakteristikk oppfatning at en industrirobot kalles ofte som følger: "robotmanipulatoren"

Per definisjon er manipulator en anordning utførelse av bevegelsen i løpet av de arbeidende overflater og gjenstander av arbeidskraft. Disse instrumentene består av to typer koblinger. Først sikre bærekraften i bevegelse. Den andre - vinkelforskyvningen. Slike konvensjonelle enheter for sin bevegelse anvendes enten pneumatisk eller hydraulisk (kraftigere) stasjonen.

Manipulator, laget av analogi med den menneskelige hånd til å arbeide med deler som er utstyrt med teknologisk avanserte griperen. Forskjellige anordninger av denne type direkte fange ofte utført mekaniske fingre. Når du arbeider med flate overflater objektene blir tatt til fange av mekaniske suckers.

Hvis kranen måtte jobbe samtidig med mange av samme type arbeidsstykker, ble beslag utført av en spesiell omfattende design.

I stedet for gripearmen er ofte utstyrt med mobile sveiseutstyr, spesielt teknologisk spray eller bare en skrutrekker.

Når roboten beveger seg

Automatiske roboter vanligvis tilpasset til to typer bevegelse i rommet (selv om noen av dem er stasjonære). Det avhenger av de konkrete forholdene i produksjonen. Hvis det er nødvendig for å sikre jevn bevegelse av overflaten, blir det realisert ved retnings omvendt. Hvis du ønsker å jobbe på ulike nivåer, kan du bruke "trinn" system med pneumatiske sugekopper. Å bevege roboten perfekt orientert i rommet, og vinkelkoordinatene. Moderne anordninger slike innstillingsanordninger er enhetlig, består de av prosessenheter og tillater høy presisjon bevegelige arbeidsstykker som veier fra 250 til 4000 kg.

utforming

Bruken av automatiske maskiner er ansett å variert industri ført til en viss standardisering av deres grunnleggende byggeblokker. Moderne industri robotmanipulatorer har i sin utforming:

• en ramme som brukes til å montere detalezahvatyvayuschego anordning (griperen), - en slags "hånd" faktisk utfører behandlingen;
• gripe med føringen (sistnevnte bestemmer posisjonen til "hender" på plass);
• av anordningen, ledende, konvertering og overføring av energi i form av dreiemomentet på akselen (på grunn av deres potensielle industrirobot mottar en bevegelse);
• og styringssystem utføre sine programmer, aksept av nye programmer; analyse av informasjon som mottas fra sensorene, og følgelig overføre den til tilveiebringende innretning;
• den arbeidende del av posisjoneringssystemet, målepunkter og bevegelser av manipulasjon akser.

Dawn etablering av industriroboter

Tilbake i den siste tiden, og husker hvordan historien begynte etableringen av industrielle automatiske maskiner. De første robotene dukket opp i USA i 1962, og de ble gjort av selskaper "Yunimeyshn Incorporated" og "Versatran". Selv om, for å være presis, som før, men gitt ut en industrirobot "Yunimeyt" skapt av den amerikanske ingeniøren J. Devol, patentert egen SAU, programmerbar ved hjelp av hullkort. Det var en åpenbar teknisk gjennombrudd "smarte" maskiner lagret koordinatene til ruten og utføre arbeidet under programmet.

Den første industrirobot "Yunimeyt" er utstyrt med en to-finger digitaliseringsenheten på aktuatoren og den "hånd" på det hydrauliske driv med fem frihetsgrader. Dens egenskaper tillates å bevege seg en 12-kilo detalj med nøyaktighet opp til 1,25 mm.

En annen robotarm "Versatran" laget av det samme selskap, lastes og losses i 1200 klosser pr time i ovnen. Det har med hell erstattet arbeidet til folk i skadelig for deres helse miljø med høy temperatur. Ideen om etableringen har vist seg svært vellykket, og design - så pålitelig at de enkelte maskiner av merkevare og fortsette å arbeide i vår tid. Og dette til tross for at deres andel har overskredet hundretusener av timer.

Legg merke til at anordningen på den første generasjon av industriroboter i verdien som antas 75% og 25% av mekanikk elektronikk. Etterjustering av slike enheter krever tid og forårsake nedetid. For konvertering å kjøre sin nye operasjonen innebærer utveksling av kontrollprogram.

Andre generasjon robotmaskiner

Det ble snart klart: på tross av alle fordelene av første generasjon biler var ufullkommen ... Den andre generasjonen antatt bedre kontroll av industriroboter - adaptive. De tidligste enheter nødvendig for å effektivisere miljø der de jobbet. Den sistnevnte omstendighet er ofte tilkjenne store tilleggskostnader. Det ble avgjørende for utviklingen av masseproduksjon.

En ny fase av fremgang kjennetegnet ved utviklingen av flere sensorer. Med deres hjelp roboten få kvalitet kalt "allergi". Han begynte å motta informasjon om miljøet og i samsvar med det, velge det beste løpet av handlingen. For eksempel vil de kunnskaper delta og komme seg rundt med henne handicap. Slike tiltak finner sted takket være en mikroprosessor behandler den mottatte informasjon, som deretter settes inn i de variable kontrollprogram, styrt av virke roboter.

Typer av faste produksjons-operasjoner (sveising, maling, montering, forskjellige typer av mekanisk behandling) er også gjenstand for tilpasning. Det vil si at når du utfører hver av dem initiert av multi-variant for å forbedre kvaliteten på noen form av de ovennevnte verk.

industrielle manipulatorer ledelsen er i hovedsak gjort av programvare. Maskinvare kontrollfunksjoner tjene industriell mini-datamaskiner PC / 104 eller MicroPC. Merk at adaptiv kontroll er basert på en multivariat programvare. Og beslutningen om å velge hvilken type arbeidsprogrammet vedtatt av roboten på grunnlag av informasjon om miljøet, beskrevet detektorer.

Et karakteristisk trekk ved driften av den andre generasjonen av roboten blir installert før tilgjengeligheten av driftsmoduser, som hver aktiveres når visse verdier oppnådd fra de ytre omgivelser.

Den tredje generasjonen av roboter

tredje generasjons maskiner, roboter er i stand til uavhengig å generere dets virkning avhengig av oppgaven og omstendighetene ved miljø. De trenger ikke "jukse ark", altså. E. Painted teknologiske handlinger i visse utførelser, det ytre miljø. De har muligheten til å bygge din egen optimal algoritme for sitt arbeid, og straks gjennomføre det i praksis. elektronikk omkostningene for et slikt industrirobot er ti ganger større enn dens mekaniske deler.

Den nyeste robot, bæregrep detaljer gjennom sensorer, "vet" hvor godt han gjorde. I tillegg reguleres selve gripekraften (kraften feedback) avhengig av skjørhet av de materielle elementer. Kanskje dette er grunnen til at den nye generasjonen av industrielle roboter enhet som kalles intelligent.

Som du vet, "hjernen" i denne enheten er dens system av kontroll. Den mest lovende er reguleringen, utført i henhold til fremgangsmåtene i kunstig intelligens.

Intelligens spør disse maskinene pakker applikasjoner, programmerbare logiske styringer, simuleringsverktøy. Ved fremstilling av industriroboter i nettverk for å tilveiebringe den riktige nivået av interaksjon av systemet "menneske - maskin". Prognoser funksjonen til disse enhetene i fremtiden også verktøy utviklet takket være implementert programvare simulering som lar deg velge de beste alternativene for handling og konfigurasjonen av tilkoblingen til nettverket.

Verdens ledende selskaper som produserer roboter

I dag er bruken av industriroboter støttet av ledende selskaper, inkludert japansk (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), Amerikansk (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), tysk (Kuka).

Hva disse selskapene er kjent i verden? Den Fanuc ressurs - den raskeste hittil, delta robot M-1iA (slike maskiner blir ofte brukt i emballasje), den mektigste av roboter serienummer - M-2000iA, anerkjent verden over robot sveisere ArcMate.

Ikke mindre etterspørsel etter industriroboter i produksjon, utstedt av Kuka. Disse maskinene utfører med tysk presisjon maskinering, sveising, montering, pakking, palletering, lasting.

Også imponerende utvalg av japansk-amerikansk selskap Motoman (Yaskawa), som opererer på det amerikanske markedet: de 175 modellene av industrielle roboter, samt mer enn 40 integrerte løsninger. Industriroboter brukes i produksjon i USA, de fleste av dem har gjort nettopp dette ledende selskapet i sin bransje.

De fleste av de andre selskapene representert ved oss okkupere sin nisje ved produksjon et smalt spekter av spesialiserte instrumenter. For eksempel, Daihen og Panasonic sveiseroboter produsere.

Måter å organisere automatisert produksjon

Hvis vi snakker om organiseringen av automatiserte produksjon, ble hard linje prinsippet gjennomført ved inngangen. Det er imidlertid ved en tilstrekkelig høy hastighet av produksjonssyklusen har en betydelig ulempe - driftsstans på grunn av svikt. Den roterende teknologi ble oppfunnet som et alternativ. Når en organisasjon beveger seg i en sirkel av produksjon og arbeidsstykket, og selve linjen er automatisert (robot). Maskiner i dette tilfellet kan kopiere funksjoner og feilfunksjoner mens praktisk talt eliminert. Men i dette tilfellet hastigheten er tapt. En ideell variant organiseringsprosess - en hybrid av de to ovennevnte. Den kalles den roterende transportør.

Industrirobot som et element av en fleksibel automatisert produksjons

Moderne "smarte" enheter raskt rekonfigureres, høy produktivitet og opererer uavhengig av drift via dens produksjon, behandling av materialer og mellomrom. Avhengig av den spesifikke bruken, kan de fungere i ett program, og varierende hans arbeid, altså. E. Velge fra en fast mengde av de ønskede programmer.

Industrirobot er en bestanddel element av den fleksible automatisert produksjon (standardforkortelser - GAP). I de senere årene, omfatter også:

• system, som assistert konstruksjon;
• integrert kontroll av prosessutstyr produksjon;
• Industrielle robotmanipulatorer;
• automatisk kjører produksjonsbiler;
• enhet utføre lasting / lossing og plassering;
• kontroll over produksjonsprosessen;
• automatisert produksjonsstyring.

Les mer om den praktiske anvendelsen av roboter

Reelle industrielle applikasjoner er avanserte roboter. Slags forskjellige, og de gir høy ytelse strategisk viktige områder av industrien. Spesielt mye av det moderne tyske økonomien skylder sin voksende potensialet i sin søknad. I hvilke sektorer jobber disse "jernarbeidere"? I metallbearbeiding de opererer i nesten alle prosesser: støping, sveising, smiing, sikre det høyeste nivå av kvalitet.

Avstøpning som en gren med ekstreme betingelser for menneskelig arbeid (det vil si høye temperaturer og forurensning) er i stor grad robotisert. Maskiner fra Kuka montert selv i støperier.

Næringsmiddelindustrien har også mottatt fra Kuka utstyr for produksjonsformål. "Food robots" (foto presenteres i artikkelen), for det meste erstattet med folk i områder med spesielle forhold. Maskiner vanlig i bransjer som gir et mikroklima varmer opp rommet med en temperatur som ikke overstiger 30 grader Celsius. rustfritt stål roboter briljant behandlet kjøtt som er involvert i produksjon av meieriprodukter, såvel som, selvfølgelig, stablet og pakket produkter optimalt.

Det er vanskelig å overvurdere bidraget av slike enheter til bilindustrien. Ifølge eksperter er de mest kraftfulle og produktive maskinene til nå akkurat "Kukov" roboter. Bildene av slike enheter som utfører hele spekteret av bilmonteringsoperasjoner, er imponerende. Det er virkelig tid å snakke om automatisert produksjon.

Behandlingen av plast, produksjon av plast, fremstilling av de mest kompliserte deler fra en rekke materialer, sikrer roboter i produksjon i et virkelig forurenset miljø som er skadelig for menneskers helse.

Et annet viktig anvendelsesområde for "Kukovsky" -enheter er treforedling. Videre gir de beskrevne enheter både utførelse av individuelle ordrer og etablering av storskala produksjon i alle faser - fra primær prosessering og saging til fresing, boring, sliping.

Prisliste

For tiden i markedet i Russland og CIS-landene, er roboter produsert av Kuka og Fanuc-selskaper etterspurt. Prisene varierer fra 25 000 til 800 000 gni. En slik imponerende bane er forklart av eksistensen av ulike modeller: Standardlampe (5-15 kg), spesiell (løse spesielle oppgaver), spesialisert (arbeider i et ukonvensjonelt miljø), tung løfteevne (opptil 4000 tonn).

funn

Det bør anerkjennes at potensialet for bruk av industriroboter fortsatt ikke er fullt utnyttet. Samtidig, takket være innsats fra spesialister, tillater moderne teknologi å implementere flere og flere dristige ideer.

Behovet for å øke verdensøkonomiens produktivitet og maksimere andelen av intellektuelt menneskelig arbeid tjener som kraftige insentiver for utvikling av stadig nyere typer og modifikasjoner av industriroboter.