Industrirobot. Robotter på arbejde. Maskiner-robotter

Disse enheder er nu især i efterspørgslen i økonomien. Industrirobot, lidt ligner sin prototype i bogen af Capeks "Rise of the Robots" - ikke fodre de revolutionære ideer. Tværtimod har han trofast opfyldt, og med stor præcision, som de vigtigste produktionsprocesser (samling, svejsning, maling) og hjælpeudstyr (lastning og losning, fiksering af produktet under fremstilling, overførsel).

Anvendelsen af sådanne "smarte" maskiner bidrager til effektiv opløsning af tre store produktion problemer:

• øge produktiviteten;
• forbedring af arbejdsforhold for mennesker;
• optimere brugen af de menneskelige ressourcer.

Industrirobotter - udtænkt af produktion i stor målestok

Robotter i produktionen af massivt spredt i slutningen af XX århundrede som følge af den betydelige stigning i industriproduktionen. Stor serieproduktion resulterede i behovet for intensiteten og kvaliteten af dette arbejde, hvis funktion kan overskrider de objektive menneskelige muligheder. Stedet for at bruge mange tusinde faglærte arbejdere i moderne teknologiske planter operere talrige højt automatiserede produktionslinjer opererer i diskontinuerlig tilstand eller kontinuerlig cyklus.

Ledere i udviklingen af sådanne teknologier, der erklærer at brugen af industrirobotter er det Japan, USA, Tyskland, Sverige og Schweiz. Ind i to store grupper er inddelt fremstillet i de ovennævnte lande, nuværende industrielle robotter. Former for medlemskab bestemmes af to fundamentalt forskellige forvaltningsmetoder:

• automatiske manipulatorer;
• enheder, fjernstyret mand.

Hvorfor bruge dem?

Om behovet for at skabe dem begyndte at tale i begyndelsen af det XX århundrede. Men på det tidspunkt stadig ikke eksisterer elementet base for planen. I dag, efter diktat fra de tidsmaskine robotter bruges i de fleste af de mest teknologisk avancerede industrier.

Desværre, re-udstyr af sådanne "intelligente" maskiner af hele industrier hæmmet investering underskud. Selvom fordelene ved deres anvendelse klart overstige de indledende kontante omkostninger, fordi de giver dig mulighed for at tale ikke blot og ikke så meget om automatisering, men om dybtgående ændringer i produktionen og arbejdskraft.

Anvendelsen af industrirobotter vil effektivt udføre opslidende mand på kompleksitet og nøjagtighed: lastning / losning, stabling, sortering, orientering af delene; flytte emner fra den ene robot til en anden, og færdige produkter - til lageret; punktsvejsning og sømsvejsning; samling af mekaniske og elektroniske komponenter; kabellægning; skæring af arbejdsstykker med kompleks kontur.

Manipulatoren som del af en industrirobot

Funktionelt det omfatter sådan "smart" maskine af omprogrammerbar ACS (automatiske kontrol) og arbejdsmediet (bevægelsessystemet og den mekaniske manipulator). Hvis ACS typisk kompakt nok visuelt skjult og ikke haste direkte ind i øjet, arbejdsfluidet har en sådan egenskab, at en industrirobot ofte kaldes således: "robotmanipulatoren"

Definition manipulatoren er en anordning udfører bevægelsen i løbet af de arbejdsflader og genstande af arbejdskraft. Disse instrumenter består af to typer af links. Først sikre bæredygtigheden af bevægelsen. Den anden - vinkeldrejning. Sådanne konventionelle enheder til dens bevægelse anvendes enten pneumatisk eller hydraulisk (kraftigere) drev.

Manipulator, skabt i analogi med den menneskelige hånd at arbejde med dele, der er udstyret med teknologisk avancerede griber. Forskellige anordninger af denne type direkte indsamle ofte gennemførte mekaniske fingre. Ved arbejde med flade overflader objekterne indfanges af mekaniske rodskud.

Hvis kranen måtte arbejde på samme tid med mange af den samme type af emner, blev beslaglæggelse foretaget af en særlig omfattende design.

I stedet for griberen arm er ofte udstyret med mobilt svejseudstyr, særlig teknologisk spray eller bare en skruetrækker.

Som robotten bevæger sig

Automatiske robotter normalt tilpasset to slags bevægelse i rummet (selvom nogle af dem er stationære). Det afhænger af de særlige betingelser for fremstilling. Hvis det er nødvendigt for at sikre en smidig bevægelse af overfladen, er det realiseret af den retningsbestemte monorail. Hvis du ønsker at arbejde på forskellige niveauer, bruge "step" systemer med pneumatiske sugekopper. Flytning af robotten perfekt orienteret i rummet, og de kantede koordinater. Nutidige enheder sådanne enheder har unified, de består af procesenheder og giver mulighed for høj præcision bevægelige emnevægte fra 250 til 4000 kg.

design

Brugen af automatiserede maskiner anses for at diversificerede industrier medført en vis standardisering af deres grundlæggende byggesten. Moderne industrielle robot manipulatorer har i sit design:

• en ramme bruges til at montere detalezahvatyvayuschego indretning (gribe-), - en slags "hånd" faktisk udfører behandling;
• kæmpe med føringen (sidstnævnte bestemmer positionen af "hænder" i rummet);
• af indretningen, hvilket fører omdannelse og transmittere energi i form af drejningsmoment på akslen (på grund af deres potentielle industrirobot modtager en bevægelse);
• kontrol og styring af systemet udføre sine programmer; accept af nye programmer; analyse af informationer modtaget fra sensorerne, og følgelig overføre det til tilvejebringelse indretningen;
• arbejdsdelen af positioneringssystemet, målepositioner og bevægelser af manipulation akser.

Dawn skabelse af industrirobotter

Tilbage i den seneste tid, og huske, hvordan historien begyndte oprettelsen af industrielle automatiske maskiner. De første robotter dukkede op i USA i 1962, og de blev foretaget af selskaber "Yunimeyshn Incorporated" og "Versatran". Selv, for at være præcis, at før endnu frigivet en industrirobot "Yunimeyt" skabt af den amerikanske ingeniør J. Devol, patenteret eget SAU, programmerbar hjælp hulkort. Det var helt klart tekniske gennembrud "smarte" maskiner huskes koordinaterne for ruten og udføre arbejdet under programmet.

Den første industrirobot "Yunimeyt" var udstyret med en to-finger capture enhed på aktuatoren og "hånd" på det hydrauliske drev med fem frihedsgrader. Dens egenskaber er tilladt at flytte en 12-kg detalje med nøjagtighed på op til 1,25 mm.

En anden robot manipulator "Versatran" skabt af det samme selskab, der lastes og losses i 1200 klodser i timen i ovnen. Det har med succes udskiftet arbejde mennesker i skadelige for deres helbred miljø med en høj temperatur. Ideen om dens oprettelse har været en stor succes, og design - så pålidelige, at de enkelte maskiner af mærket og fortsætte med at arbejde i vores tid. Og det til trods for, at deres andel har overskredet hundredtusindvis af timer.

Bemærk, at apparatet ifølge den første generation af industrirobotter i værdi antaget 75% og 25% af mekanik elektronik. Omstilling af sådanne anordninger kræver tid og forårsage nedetid. Ved omregning til at køre deres nye funktion indebærer udveksling af styreprogrammet.

Den anden generation af robot-maskiner

Det blev hurtigt klart: på trods af alle fordelene ved den første generation biler var ufuldkomne ... Anden generation overtog finere kontrol af industrielle robotter - adaptive. De tidligste enheder der kræves for at strømline det miljø, hvor de arbejdede. Sidstnævnte omstændighed er ofte betød høje ekstraomkostninger. Det blev afgørende for udviklingen af masseproduktion.

En ny fase af fremskridt kendetegnet ved udviklingen af flere sensorer. Med deres hjælp kaldet robotten få kvalitet "overfølsomhed". Han begyndte at modtage information om miljøet og i overensstemmelse med det, skal du vælge den bedste fremgangsmåde. For eksempel, at de erhvervede færdigheder deltage og komme rundt med hendes handicap. Sådan handling finder sted takket være en mikroprocessor behandler de modtagne oplysninger, som derefter indsættes i variabler af kontrolprogrammer, styret af virkelige robotter.

Typer af faste fremstillingsprocesser (svejsning, maling, samling, forskellige typer af mekanisk behandling) er også omfattet af tilpasning. Det vil sige, når du udfører hver af dem initieret af multi-variant for at forbedre kvaliteten af nogen art af de ovennævnte værker.

industrielle manipulatorer ledelse sker hovedsagelig ved hjælp af software. Hardware kontrolfunktioner tjene industriel mini-computere PC / 104 eller MicroPC. Bemærk, at den adaptive styring er baseret på en multivariat software. Og beslutningen om at vælge typen af det arbejdsprogram, der blev vedtaget af robotten på grundlag af oplysninger om miljøet, der er beskrevet detektorer.

Et karakteristisk træk ved driften af den anden generation af robotten er installeret forudgående tilgængelighed af driftstilstande, som hver aktiveres når visse værdier opnået fra det ydre miljø.

Den tredje generation af robotter

tredje generation maskiner, robotter er i stand til selvstændigt at generere sin indsats afhængigt af opgaven og omstændighederne i miljøet. De har ikke "snyde ark", dvs.. E. Malet teknologiske tiltag i visse udformninger, det ydre miljø. De har evnen til at bygge din egen optimale algoritme af sit arbejde, og straks gennemføre den i praksis. elektronik omkostningerne ved en sådan en industrirobot er ti gange højere end dens mekaniske dele.

Den seneste robot, transporterer greb detaljer gennem sensorer, "ved" hvor godt han gjorde. Desuden reguleres selv gribekraft (force feedback) afhængig af skrøbelige de materielle elementer. Måske er det derfor den nye generation af industrielle robotter enhed kaldet intelligent.

Som du ved, "hjernen" i denne enhed er dens kontrolsystem. Den mest lovende er regulering, udføres i overensstemmelse med de metoder til kunstig intelligens.

Intelligens bede disse maskiner pakker applikationer, programmerbare logiske controllere, simuleringsværktøjer. Ved fremstillingen af industrielle robotter er i netværk for at tilvejebringe den korrekte niveau af interaktion af systemet "menneske - maskine". Forecasting funktion af disse enheder i fremtiden også de værktøjer, der er udviklet takket være implementeret software simulering, der gør det muligt at vælge de bedste muligheder for handling og konfiguration af forbindelsen til netværket.

Verdens førende virksomheder, der producerer robotter

I dag er brugen af industrirobotter støttes af førende virksomheder, herunder japansk (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), amerikansk (KC Robotter, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), tysk (Kuka).

Hvad disse selskaber er kendt i verden? Den Fanuc aktiv - den hurtigste til dato, delta robot M-1iA (sådanne maskiner er almindeligt anvendt i emballagen), den mest magtfulde af robotter serienumre - M-2000iA, anerkendt verden robot svejsere ArcMate.

Ikke mindre efterspørgsel efter industrirobotter i produktion, som er udstedt af Kuka. Disse maskiner udfører med tysk præcision bearbejdning, svejsning, samling, emballering, palletering, lastning.

Også imponerende lineup af japansk-amerikanske selskab Motoman (Yaskawa), der opererer på det amerikanske marked: de 175 modeller af industrirobotter, samt mere end 40 integrerede løsninger. Industrielle robotter der anvendes til fremstilling i USA, de fleste af dem er lavet netop denne førende virksomhed i sin branche.

De fleste af de andre selskaber, der er repræsenteret af os besætte deres niche ved at fremstille et snævert udvalg af specialiserede instrumenter. For eksempel Daihen og Panasonic svejserobotter producere.

Måder at organisere automatiseret produktion

Hvis vi taler om organiseringen af den automatiserede fremstilling, blev princippet den hårde linje implementeret i starten. Men det er på et tilstrækkeligt høj hastighed af produktionscyklussen har en betydelig ulempe - nedetid på grund af fejl. Den roterende teknologi blev opfundet som et alternativ. Når en organisation bevæger sig i en cirkel med produktion og emnet, og linjen selv er automatiseret (robot). Maskiner i denne sag kan duplikere funktioner og fejlfunktioner, mens stort set elimineret. Men i dette tilfælde hastigheden er tabt. En ideel variant organiserende proces - en hybrid af de to ovennævnte. Det kaldes roterende transportbånd.

Industrirobot som et element af et fleksibelt automatiseret produktion

Moderne "smarte" enheder hurtigt omkonfigureres, meget produktiv og fungere uafhængigt af drift via sin produktion, forarbejdning materialer og emner. Afhængigt af den specifikke anvendelse, kan de fungere i et program, og varierende hans arbejde, det vil sige. E. Valg af en fast mængde af de ønskede programmer.

Industrirobot er en bestanddel af den fleksible automatiseret produktion (standardforkortelser - GAP). I de senere år også omfatter:

• system, som aided design;
• kompleks automatiseret styring af teknologisk udstyr produktion;
• Industrielle robot manipulatorer;
• automatisk kører produktion køretøjer;
• enhed udfører lastning / losning og placering;
• kontrol med fremstillingsprocessen;
• automatiseret produktionsstyring.

Læs mere om den praktiske anvendelse af robotter

Rigtige industrielle applikationer er avancerede robotter. Former for forskellige, og de giver høj ydeevne strategisk vigtige områder af industrien. Især en stor del af moderne tyske økonomi skylder sin voksende potentiale i deres ansøgning. I hvilke sektorer arbejder disse "jern arbejdstagere"? I metalbearbejdning de opererer i næsten alle processer: støbning, svejsning, smedning, hvilket sikrer den højeste grad af kvalitet.

Casting som en gren med ekstreme betingelser for menneskelig arbejdskraft (hvilket betyder høje temperaturer og forurening) er stort set robotstyret. Maskiner fra Kuka monteret selv i støberier.

Fødevareindustrien også modtaget fra Kuka udstyr til produktionsformål. "Food robotter" (foto præsenteres i artiklen), for det meste erstattet med folk i områder med særlige vilkår. Maskiner fælles i brancher, der giver et mikroklima opvarmer rummet med en temperatur på højst 30 grader Celsius. rustfrit stål robotter glimrende behandlet kød er involveret i produktion af mejeriprodukter, samt naturligvis stablet og emballeret produkter optimalt.

Det er svært at overvurdere det bidrag af sådanne anordninger i bilindustrien. Eksperter indrømmer, at de mest kraftfulde og produktive maskiner i dag er netop "Cooks" robotter. Billeder af enheder, der tilbyder en bred vifte af biler samleprocesser, imponerende. I dette tilfælde er det tid til virkelig at tale om automatiseret produktion.

plast forarbejdning, plast frigivelse, fremstilling af komplekse formede dele fremstillet af forskellige materialer giver robotter i produktionen i virkelig skadelige for menneskers sundhed forurening.

Et andet vigtigt område for anvendelse af "Cooks" enheder er træ. Og beskrives som de enheder giver udførelsen af enkelte ordrer og etablering af store serier i alle faser - fra første forarbejdning og udskæring til fræsning, boring, slibning.

priser

I øjeblikket er den russiske og SNG markedets efterspørgsel genereret af virksomheder Kuka og Fanuc robotter. Priserne dem spænder fra 25 000 til 800 000 rubler. Denne imponerende Extension forklares ved eksistensen af forskellige modeller: standard lys-duty (5-15 kg), særlig (særligt problemløsning), specialiseret (arbejder i et usædvanligt miljø), tunge køretøjer (op til 4000 m).

fund

Det bør anerkendes, at potentialet for brugen af industrirobotter stadig ikke er involveret i fuldt omfang. Samtidig indsatsen fra fagfolk, moderne teknologi gør det muligt at realisere flere og mere dristige ideer.

Behovet for at øge produktiviteten i den globale økonomi og maksimere andelen af intellektuelle menneskelig arbejdskraft er stærke incitamenter for flere og flere nye typer og modifikationer af industrirobotter.