Industrirobot. Robotar i arbetet. Maskin-robotar

Dessa enheter är nu särskilt efterfrågan i ekonomin. Industrirobot, lite lik sin prototyp i boken av Capek s "Rise of the Robots" - inte näring de revolutionära idéer. Tvärtom har han troget uppfyllt, och med stor precision, som de viktigaste produktionsprocesser (montering, svetsning, målning) och hjälp (lastning och lossning, fixeringen av produkten under tillverkning, överföring).

Användningen av sådana "smarta" maskiner bidrar till en effektiv lösning av tre stora produktionsproblem:

• öka produktiviteten;
• förbättra arbetsvillkoren för människor;
• optimera användningen av mänskliga resurser.

Industrirobotar - en skapelse av storskalig produktion

Robotar i produktionen av massivt sprida sig i slutet av XX-talet på grund av den betydande ökningen i industriproduktionen. Stor serieproduktionen resulterade i behovet av intensitet och kvalitet i detta arbete, vars funktion överstiger de objektiva mänskliga möjligheter. I stället för att använda tusentals kvalificerade arbetstagare i moderna tekniska anläggningar fungerar många högautomatiserade produktionslinjer som verkar i diskontinuerliga läge eller kontinuerlig cykel.

Ledare i utvecklingen av sådan teknik som förklarar användningen av industrirobotar är Japan, USA, Tyskland, Sverige och Schweiz. I två stora grupper är uppdelade tillverkas i de ovan nämnda länderna, aktuella industrirobotar. Former av medlemskap bestäms av två fundamentalt olika förvaltningsmetoder:

• automatiska manipulatorer;
• anordningar, fjärrstyrd Man.

Varför använda dem?

Om behovet av att skapa dem började prata i början av XX-talet. Men vid den tiden fortfarande inte existerar elementet bas för planen. Idag, efter diktat av tidsmaskin robotar används i de flesta av de mest tekniskt avancerade industrier.

Tyvärr åter utrustning sådana "intelligenta" maskiner av hela branscher hämmade investerings underskott. Även om fördelarna med deras användning tydligt överskrider de initiala kontanta kostnader, eftersom de gör att du kan prata inte bara och inte så mycket om automation, utan om stora förändringar i produktion och arbetskraft.

Användningen av industrirobotar kommer effektivt utföra tillbaka-breaking man på komplexiteten och noggrannheten: lastning / lossning, stapling, sortering, orientering av delarna; flytta arbetsstycken från en robot till en annan, och färdiga produkter - till lagret; punktsvetsning och sömsvetsning; montering av mekaniska och elektroniska komponenter; kabelläggning; skärning av arbetsstycken med komplicerad kontur.

Manipulatorn som en del av en industrirobot

Funktionellt det innehåller sådana "smart" maskin av omprogrammerbara ACS (automatiskt styrsystem) och arbetsmediet (förflyttningssystemet och den mekaniska manipulatorn). Om ACS typiskt kompakt nog visuellt dold och inte rusa direkt i ögat, har arbetsfluiden sådan egenskap uppfattning att en industrirobot kallas ofta på följande sätt: "robotmanipulatorn"

Per definition, är en anordning som utför rörelsen i utrymmet av arbetsytorna och objekt av arbetskraft manipulatorn. Dessa instrument består av två typer av länkar. Först säkerställa hållbarheten rörelsen. Den andra - den vinkelförskjutning. Sådana konventionella enheter för dess rörelse användas antingen pneumatisk eller hydraulisk (mer kraftfull) enhet.

Manipulator, skapad i analogi med den mänskliga handen för att arbeta med delar utrustade med tekniskt avancerade gripdon. Olika enheter av denna typ direkt fånga ofta utförda mekaniska fingrar. När man arbetar med plana ytor föremålen fångas upp av mekaniska rotskott.

Om kranen var tvungen att arbeta samtidigt med många av samma typ av arbetsstycken, var beslag som utförs av en speciell omfattande design.

I stället för griparmen är ofta utrustade med mobil svetsutrustning, teknologisk spray eller bara en skruvmejsel.

Som roboten rör sig

Automatiska robotar oftast anpassade till två typer av rörelse i rymden (även om vissa av dem är stationära). Det beror på de särskilda villkoren för produktion. Om så är nödvändigt för att säkerställa en jämn rörelse av ytan, inses av riktningsmonorail. Om du vill arbeta på olika nivåer, använd "steg" system med pneumatiska sugkoppar. Flytta roboten perfekt orienterade i rymden, och vinkel koordinater. Samtida anordningar sådana positioneringsanordningar är enhetliga, de består av processenheter och möjliggöra hög precision rörliga arbetsstycken som väger från 250 till 4000 kg.

utformning

Användningen av automatiserade maskiner anses diversifierade industrier har lett till en viss standardisering av sina grundläggande byggstenar. Moderna industriella manipulatorer har i sin design:

• en ram som används för att montera detalezahvatyvayuschego anordning (gripare), - ett slags "hand" faktiskt utför behandling;
• grapple med styrningen (den senare bestämmer positionen för "händer" i rymden);
• av anordningen, vilket leder, omvandling och överföring av energi i form av vridmoment på axeln (på grund av deras potentiella industrirobot mottar en rörelse);
• kontroll och ledningssystem genomföra sina program, acceptans av nya program; analysera information som mottagits från sensorerna, och följaktligen överför den till den tillhandahållande anordningen;
• den arbetande delen av positioneringssystemet, mätpositioner och förflyttning av manipulations axlar.

Dawn skapandet av industrirobotar

Tillbaka i den senaste tiden och kom ihåg hur historien började skapandet av industriella automater. De första robotarna dök upp i USA 1962, och de gjordes av företag "Yunimeyshn Incorporated" och "Versatran". Även för att vara exakt, att innan ännu släppt en industrirobot "Yunimeyt" som skapats av den amerikanska ingenjören J. Devol patenterade egen SAU, programmerbart med hjälp av hålkort. Det var tydligt att tekniska genombrott "smarta" maskiner memorerade koordinaterna för din rutt och utföra arbetet inom ramen för programmet.

Den första industrirobot "Yunimeyt" var utrustad med en två fingrar inspelningsenhet på ställdonet och "hand" på den hydrauliska driv med fem frihetsgrader. Dess egenskaper är tillåtna att flytta en 12-kilo detalj med noggrannhet upp till 1,25 mm.

En annan robot manipulator "Versatran" som skapats av samma företag, lastas och lossas i 1200 tegelstenar per timme i ugnen. Det har framgångsrikt ersatt arbetet med människor i skadligt för deras hälsa miljö med hög temperatur. Idén om dess tillkomst har visat sig mycket framgångsrik och design - så tillförlitliga att de enskilda maskiner av varumärket och fortsätter att arbeta i vår tid. Och detta trots att deras andel har överskridit hundratusentals timmar.

Notera att anordningen enligt den första generationen av industrirobotar i värde som antas 75% och 25% av mekanik elektronik. Justering av sådana anordningar kräver tid och orsaka driftstopp. För omvandling för att köra sin nya verksamheten medför utbyte av styrprogrammet.

Den andra generationens robot maskiner

Det stod snart klart: trots alla fördelar av den första generationens bilar var bristfällig ... Den andra generationen antas finare kontroll av industrirobotar - adaptiv. De tidigaste enheter som krävs för att effektivisera den miljö där de arbetade. Den senare omständigheten är ofta betecknade höga merkostnader. Det blev avgörande för utvecklingen av massproduktion.

En ny fas i utvecklingen kännetecknas av utveckling av flera sensorer. Med deras hjälp roboten får kvalitet som kallas "sensibilisering". Han började att få information om miljön och i enlighet med det, välja den bästa tillvägagångssättet. Till exempel, för de förvärvade kunskaper delta och komma runt med sin handicap. En sådan handling äger rum tack vare en mikroprocessor bearbeta den mottagna informationen, som sedan sätts in variablerna styrprogram, styrs av riktiga robotar.

Typer av fasta tillverkningsoperationer (svetsning, målning, montering, olika typer av mekanisk bearbetning) är också föremål för anpassning. Det vill säga, när man utför var och en av dem som initierats av flera variant för att förbättra kvaliteten av något slag av ovanstående fungerar.

industriella manipulatorer management främst görs av programvara. Hårdvara styrfunktioner tjänar industriminidatorer PC / 104 eller MicroPC. Notera att den adaptiva kontrollen är baserad på en multivariat programvara. Och beslutet att välja vilken typ av arbete som antogs av roboten på grundval av de uppgifter om miljön, som beskrivs detektorer.

Ett typiskt kännetecken för driften av den andra generationen av roboten är installerad före tillgänglighet för driftlägen, vilka vardera är aktiverade när vissa värden som erhålls från den yttre omgivningen.

Den tredje generationen av robotar

tredje generationens maskiner, robotar är självständigt kunna generera sin verkan beroende på uppgiften och omständigheterna i miljön. De inte "fuska ark", det vill säga. E. målade tekniska åtgärder i vissa utföranden, den yttre miljön. De har förmågan att bygga din egen optimal algoritm för sitt arbete, och snabbt genomföra det i praktiken. elektronik kostnaden för en sådan industrirobot är tio gånger högre än dess mekaniska delar.

Den senaste robot som bär grepp detaljer genom sensorer, "vet" hur bra han gjorde. Dessutom regleras sig gripkraft (force feedback), beroende på hur bräcklig material objekt. Kanske är det därför den nya generationen av industrirobotar enhet som kallas intelligent.

Som ni vet, "hjärnan" i den här enheten är dess kontrollsystem. Den mest lovande är tillsyn som genomförs i enlighet med metoderna för artificiell intelligens.

Intelligens ställa dessa maskiner paket applikationer, programmerbara styrsystem, simuleringsverktyg. Vid tillverkning av industrirobotar är ett nätverk för att ge rätt nivå av interaktion av systemet "man - maskin". Prognos funktion av dessa enheter i framtiden även de verktyg som utvecklats tack vare genomförda programvara simulering som låter dig välja de bästa alternativen för åtgärder och konfigurationen av anslutningen till nätverket.

Världens ledande företag som tillverkar robotar

Idag är användningen av industrirobotar som stöds av ledande företag, inklusive japanska (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), American (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), tyska (Kuka).

Vad dessa företag är kända i världen? Fanuc tillgång - den snabbaste hittills deltarobot M-1iA (sådana maskiner används ofta i förpackningen), den mest kraftfulla av robotar serienummer - M-2000iA, känd över hela världen svetsrobotar ArcMate.

Inte mindre efterfrågan på industrirobotar i tillverkning, utgivna av Kuka. Dessa maskiner utför med tysk precisionsbearbetning, svetsning, montering, förpackning, pallastning, lastning.

Också imponerande lineup av japansk-amerikanska företaget Motoman (Yaskawa), som verkar på den amerikanska marknaden: 175 modeller av industrirobotar, samt mer än 40 integrerade lösningar. Industrirobotar används vid tillverkning i USA, de flesta av dem är gjorda just denna ledande företag inom sin bransch.

De flesta av de andra företag som företräds av oss intar sin nisch genom att tillverka ett smalt utbud av specialiserade instrument. Till exempel, Daihen och Panasonic svetsrobotar producera.

Olika sätt att organisera automatiserad produktion

Om vi talar om organisationen av automatiserad tillverkning, var principen hårda linje i bruk i början. Emellertid är det vid en tillräckligt hög hastighet av produktionscykeln har en betydande nackdel - driftstopp på grund av misslyckanden. Den roterande tekniken uppfanns som ett alternativ. När en organisation rör sig i en cirkel av produktion och arbetsstycket, och linjen i sig är automatiserad (robotliknande). Maskiner i detta fall kan duplicera funktioner och fel medan praktiskt taget elimineras. Men i detta fall hastigheten går förlorad. En ideal variant organiseringsprocessen - en hybrid av de två ovan. Det kallas roterande transportören.

Industrirobot som ett element av en flexibel automatiserad produktion

Moderna "smarta" enheter snabbt omkonfigureras, mycket produktiva och fungera oberoende av drift via sin produktion, bearbetning material och ämnen. Beroende på den specifika användningen, kan de fungera i ett program, och varierande hans arbete, det vill säga. E. Välja från en bestämd mängd av de önskade program.

Industrirobot är en beståndsdel av den flexibla automatiserad produktion (standardförkortningar - GAP). Under de senaste åren, även:

• systemet, som stödd konstruktion;
• komplex automatiserad kontroll av teknisk utrustning;
• Industriella manipulatorer;
• automatiskt köra produktionsfordon;
• anordning som utför lastning / lossning och placering;
• kontroll över produktionsprocessen;
• automatiserad produktion förvaltning.

Läs mer om den praktiska tillämpningen av robotar

Verkliga industriella tillämpningar är avancerade robotar. Typer av olika och de ger hög prestanda strategiskt viktiga områden i branschen. Framför allt en stor del av modern tyska ekonomin tacka för sin växande potential av deras ansökan. I vilka branscher arbetar dessa "järnarbetare"? I metallbearbetning de är verksamma i nästan alla processer: gjutning, svetsning, smide, garantera högsta kvalitet.

Gjutning som en gren med extrema förhållanden för mänsklig arbetskraft (vilket innebär höga temperaturer och föroreningar) till stor del robotiserad. Maskiner från Kuka monteras även i gjuterier.

Livsmedelsindustrin fick också från Kuka utrustning för produktionsändamål. "Livsmedels robots" (foto som presenteras i artikeln), för det mesta ersatt med människor i områden med särskilda villkor. Maskiner vanliga i industrier som ger ett mikroklimat värmer upp rummet med en temperatur på högst 30 grader Celsius. robotar rostfritt stål briljant behandlat kött inblandade i produktionen av mejeriprodukter, liksom, naturligtvis, staplas och förpackas produkter optimalt.

Det är svårt att överskatta bidrag sådana anordningar inom bilindustrin. Experter erkänna att de mest kraftfulla och produktiva maskiner idag är just "Cooks" robotar. Foton av enheter som erbjuder ett komplett utbud av fordonsmonteringsverksamhet imponerande. I det här fallet, är det dags att verkligen tala om automatiserad produktion.

plast bearbetning, plast frisättning, tillverkning av komplext formade delar tillverkade av olika material ger robotar i produktion i verkligen skadliga för människors föroreningar hälsa.

Ett annat viktigt användningsområde för "Cooks" enheter är trä. Och beskrivs som anordningarna ger prestanda på enskilda order och inrättandet av storskalig serieproduktion i alla led - från primär bearbetning och skärning till fräsning, borrning, slipning.

priser

För närvarande, den ryska och OSS efterfrågan på marknaden som genereras av företag Kuka och Fanuc robotar. Priserna dem varierar från 25 000 till 800 000 rubel. Denna imponerande Extension förklaras av att det finns olika modeller: standard lätta (5-15 kg), special (special problemlösning), specialiserad (arbetar i en ovanlig miljö), tunga fordon (upp till 4000 m).

rön

Det bör noteras att potentialen för användning av industrirobotar fortfarande inte är inblandade i sin helhet. Samtidigt ansträngningar av yrkesverksamma, modern teknik gör det möjligt att förverkliga allt mer vågade idéer.

Behovet av att öka produktiviteten i den globala ekonomin och maximera andelen intellektuellt mänskligt arbete är starka incitament fler och fler nya typer och modifieringar av industrirobotar.