robô industrial. Robôs no trabalho. Máquinas-robôs

Estes dispositivos estão agora particularmente na demanda na economia. robô industrial, um pouco semelhante ao seu protótipo no livro de "Rise of the Robots" de Capek – não alimenta as idéias revolucionárias. Pelo contrário, ele tem cumprido fielmente, e com grande precisão, como os principais processos de produção (montagem, soldagem, pintura) e auxiliar (de carga e descarga, a fixação do produto durante a fabricação, transferência).

O uso de tais máquinas "inteligentes" contribui para a solução eficaz dos três principais problemas de produção:

• aumentar a produtividade;
• melhoria das condições de trabalho para as pessoas;
• otimizar a utilização de recursos humanos.

robôs industriais – a ideia de produção em larga escala

Robôs na produção de maciçamente espalhar no final do século XX, devido ao aumento significativo na produção industrial. produção em série Grande resultou na necessidade de intensidade e qualidade deste trabalho, cujo desempenho excede as possibilidades humanas objetivas. Em vez de usar muitos milhares de trabalhadores qualificados em plantas tecnológicas modernas operam numerosas linhas de produção altamente automatizados que operam em modo descontínuo ou ciclo contínuo.

Líderes no desenvolvimento de tais tecnologias, declarando o uso de robôs industriais são o Japão, EUA, Alemanha, Suécia e Suíça. Em dois grandes grupos são divididos fabricados nos países acima mencionados, robôs industriais atuais. Formas de associação são determinadas por dois métodos de gestão fundamentalmente diferentes:

• manipuladores automáticos;
• dispositivos, homem de controle remoto.

Por que usá-los?

Sobre a necessidade de criá-los começou a falar no início do século XX. No entanto, na época ainda não existia a base de elemento para o plano. Hoje, seguindo os ditames dos robôs máquina do tempo são utilizados na maioria das indústrias tecnologicamente mais avançados.

Infelizmente, reequipamento de tais máquinas "inteligentes" de indústrias inteiras dificultaram défice de investimento. Embora as vantagens de seu uso excedem claramente os custos de caixa iniciais, porque eles permitem que você fale não só e não tanto sobre automação, mas mudanças profundas em produção e do trabalho.

A utilização de robôs industriais irá efectivamente realizar homem quebra-costas na complexidade e precisão: carga / descarga, o empilhamento, a triagem, a orientação das peças; movendo-se peças de um robô para outro, e produtos acabados – ao armazém; no local de soldagem e soldagem de costura; montagem de componentes mecânicos e electrónicos; cablagem; corte de peças de trabalho de contorno complexo.

O manipulador como parte de um robô industrial

Funcionalmente que inclui tal máquina "inteligente" de ACS reprogramável (sistema de controlo automático) e a (o sistema de movimento e o manipulador mecânico) meio de trabalho. Se ACS normalmente compacto o suficiente visualmente oculto e não correr diretamente no olho, o fluido de trabalho tem uma visão tão característica que um robô industrial é muitas vezes chamado como segue: "o robô manipulador."

Por definição, o manipulador é um dispositivo de transporte para fora do movimento no espaço das superfícies de trabalho e os objectos de trabalho. Estes instrumentos consistem em dois tipos de ligações. Primeiro garantir a sustentabilidade do movimento. O segundo – o deslocamento angular. Tais unidades convencionais para a sua circulação utilizado accionamento pneumático ou hidráulico (mais potente).

Manipulador, criado por analogia com a mão humana para trabalhar com peças equipados com pinça tecnologicamente avançada. Vários dispositivos deste tipo capturar diretamente dedos mecânicos muitas vezes transportados. Quando trabalhando com superfícies planas, os objectos são capturados por ventosas mecânicas.

Se a grua teve que trabalhar ao mesmo tempo com muitos do mesmo tipo de peças, a apreensão foi realizada por um design extensa especial.

Em vez do braço de pinça são freqüentemente equipados com equipamento de soldagem móvel, spray tecnológico especial ou apenas uma chave de fenda.

Como o robô se move

robôs automáticos geralmente adaptados para dois tipos de movimento no espaço (embora alguns deles são estacionários). Depende das condições específicas de produção. Se necessário, para garantir o movimento suave da superfície, isto é realizado pelo monocarril direccional. Se você quer trabalhar em diferentes níveis, usar o sistema "passo" com ventosas pneumáticas. Movendo o robô perfeitamente orientados no espaço, e as coordenadas angulares. dispositivos contemporâneos tais dispositivos de posicionamento são unificadas, que consistem em unidades de processamento e permitir que se deslocam para peças de alta precisão com um peso de 250 a 4000 kg.

projeto

O uso de máquinas automatizadas é considerado indústrias diversificadas levou a uma certa padronização de seus blocos básicos de construção. Modernos robôs manipuladores industriais têm na sua concepção:

• um quadro utilizado para montar detalezahvatyvayuschego dispositivo (de preensão), – uma espécie de "mão" efectivamente realiza o processamento;
• lidar com a guia (este último determina a posição de "mãos" no espaço);
• do dispositivo, levando, converter e transmitir energia na forma de torque no eixo (devido ao seu potencial robô industrial recebe um movimento);
• controle e sistema de gerenciamento de realizar seus programas; aceitação de novos programas; analisar as informações recebidas a partir dos sensores, e, em conformidade, transferi-la para o dispositivo de fornecimento;
• a parte de trabalho do sistema de posicionamento, as posições de medição e movimentos de manipulação eixos.

criação Dawn of robôs industriais

Voltar no passado recente e lembrar de como a história começou a criação de máquinas automáticas industriais. Os primeiros robôs apareceu nos EUA em 1962, e eles foram feitos por empresas "Yunimeyshn Incorporated" e "Versatran". Embora, para ser mais preciso, que antes ainda lançado um robô industrial "Yunimeyt" criado pelo engenheiro americano J. Devol, patenteado própria SAU, programável utilizando cartões perfurados. Foi um óbvio inovadoras máquinas "inteligentes" técnicas memorizado coordenadas da sua rota e realizar o trabalho no âmbito do programa.

O primeiro robô industrial "Yunimeyt" foi equipado com um dispositivo de captura de dois dedos sobre o atuador e a "mão" na unidade hidráulica com cinco graus de liberdade. As suas características podem mover-se um detalhe de 12 kg com uma precisão até 1,25 mm.

Outra robmanipulador "Versatran" criado pela mesma empresa, são carregados e descarregados em 1200 tijolos por hora no forno. Ele substituiu com sucesso o trabalho de pessoas no prejudiciais para o ambiente de saúde com uma temperatura elevada. A idéia de sua criação tem se mostrado muito bem sucedido, e design – tão confiável que as máquinas individuais da marca e continuar a trabalhar no nosso tempo. E isso apesar do fato de que sua participação ultrapassou centenas de milhares de horas.

Note-se que o aparelho da primeira geração de robôs industriais em valor assumido de 75% e 25% da mecânica electrónica. Reajuste de tais dispositivos exigem tempo e causa o tempo de inatividade. Para a conversão para executar sua nova operação envolve a troca do programa de controle.

As máquinas robóticas de segunda geração

Logo ficou claro: a despeito de todas as vantagens dos primeiros carros geração eram imperfeitos … A segunda geração assumiu o controle fino de robôs industriais – adaptativa. Os dispositivos mais antigos necessário para agilizar o ambiente em que eles trabalhavam. A última circunstância é frequentemente representado elevados custos adicionais. Tornou-se crítico para o desenvolvimento da produção em massa.

Uma nova fase de progresso caracterizada pelo desenvolvimento de múltiplos sensores. Com a ajuda deles a qualidade robô get chamado de "sensibilização". Ele começou a receber informações sobre o meio ambiente e, de acordo com ele, escolher o melhor curso de ação. Por exemplo, as competências adquiridas para participar e dar a volta com seu handicap. Tal acção tem lugar graças a um microprocessador processar a informação recebida, que é então inserido nas variáveis de programas de controle, guiado por robôs reais.

Tipos de operações de fabricação fixos (soldadura, da pintura, montagem, vários tipos de processamento mecânico) são também sujeitos à adaptação. Isto é, quando se realiza a cada um deles iniciado por multi-variante para melhorar a qualidade de qualquer tipo de obras acima.

gestão de manipuladores industriais é feito principalmente por software. funções de controle de hardware servem industrial mini-computadores PC / 104 ou MicroPC. Observe que o controle adaptativo é baseado em um software multivariada. E a decisão de escolher o tipo de programa de trabalho adoptado pelo robô com base em informações sobre o ambiente, descrito detectores.

Uma característica da operação da segunda geração do robô está instalado disponibilidade prévia de modos de funcionamento, cada um dos quais é activada quando certos valores obtidos a partir do ambiente externo.

A terceira geração de robôs

máquinas de terceira geração, robôs são capazes de gerar de forma independente a sua acção depende da tarefa e as circunstâncias do ambiente. Eles não "enganar folhas", ie. E. pintado acções tecnológicas em certos enquadramentos, o ambiente externo. Eles têm a capacidade de construir o seu próprio algoritmo optimal do seu trabalho, e prontamente implementá-lo em prática. custo electrónica de um robô industrial, tais é dez vezes maior do que as suas peças mecânicas.

O mais recente robô, carregando detalhes de aderência através de sensores, "sabe" quão bem ele fez. Além disso, regulada em si emocionante força (force feedback), dependendo da fragilidade dos itens de material. Talvez por isso, a nova geração de dispositivo de robôs industriais chamada inteligente.

Como você sabe, o "cérebro" deste dispositivo é o seu sistema de controle. O mais promissor é o regulamento, realizadas de acordo com os métodos de inteligência artificial.

Inteligência fazer estas máquinas pacotes de aplicações, controladores lógicos programáveis, ferramentas de simulação. Na fabricação de robôs industriais estão em rede para fornecer o nível adequado de interação do "homem – máquina" do sistema. Previsão do funcionamento desses dispositivos no futuro também as ferramentas desenvolvidas graças à simulação de software implementado que permite que você escolha as melhores opções de acção e a configuração da conexão com a rede.

principais empresas do mundo produtoras de robôs

Hoje, o uso de robôs industriais é apoiada por empresas líderes, incluindo japonês (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC DAIHEN, Panasonic), Americana (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), Alemão (Kuka).

O que essas empresas são conhecidas no mundo? O activo Fanuc – o mais rápido até à data, delta robô M-1iA (tais máquinas são comumente utilizados na embalagem), o mais poderoso dos robôs números de série – H-2000iA, reconhecido em todo o mundo soldadores robóticos ArcMate.

Não menos demanda por robôs industriais na fabricação, emitidas pelo Kuka. Estas máquinas executar com precisão usinagem alemão, soldadura, montagem, empacotamento, paletização, carregamento.

Também impressionante linha de empresa nipo-americano Motoman (Yaskawa), operando no mercado americano: as 175 modelos de robôs industriais, bem como mais de 40 soluções integradas. robôs industriais utilizados na fabricação nos Estados Unidos, a maioria deles são feitos precisamente esta empresa líder em seu setor.

A maioria das outras empresas representadas por nós ocupar o seu nicho de fabricação de uma gama limitada de instrumentos especializados. Por exemplo, DAIHEN e Panasonic robôs de soldagem produzem.

Maneiras de organizar a produção automatizada

Se falamos sobre a organização da produção automatizada, o princípio linha dura foi implementado no início. No entanto, é a uma velocidade suficientemente elevada do ciclo de produção tem uma desvantagem significativa – tempo de inactividade devido a falhas. A tecnologia rotativa foi inventado como uma alternativa. Quando uma organização se move num círculo de produção e a peça de trabalho, e a própria linha é automatizado (robótico). Máquinas, neste caso, pode duplicar funções e disfunções enquanto praticamente eliminado. No entanto, neste caso, a velocidade é perdida. Um processo variante organizadora ideal – um híbrido dos dois acima. É o chamado rotativo do transportador.

Robô industrial como um elemento de uma produção automatizada flexível

Os dispositivos modernos "inteligentes" rapidamente reconfigurado, altamente produtivo e operam independentemente de operação por meio de sua produção, processamento de materiais e espaços em branco. Dependendo do uso específico, eles podem funcionar em um programa, e variando o seu trabalho, ou seja. E. A seleção de uma quantidade fixa dos programas desejados.

Robô industrial é um elemento constituinte da produção automatizada flexível (abreviaturas padrão – GAP). Nos últimos anos, também inclui:

• sistema, que aided design;
• controlo automatizado complexo de equipamento de produção tecnológica;
• robôs manipuladores industriais;
• executado automaticamente veículos de produção;
• dispositivo de realização de carregamento / descarregamento e de colocação;
• controlo sobre o processo de produção;
• gestão da produção automatizada.

Leia mais sobre a aplicação prática dos robôs

aplicações industriais reais são robôs avançados. Tipos de diferente, e que proporcionam alto desempenho estrategicamente importantes áreas da indústria. Em particular, grande parte da economia alemã moderna deve seu potencial de crescimento da sua aplicação. Em que setores estão trabalhando estes "trabalhadores de ferro"? Em metalurgia operam em quase todos os processos: fundição, soldagem, forjamento, garantindo o mais alto nível de qualidade.

Fundição como um ramo com condições extremas de trabalho humano (ou seja, temperaturas elevadas e poluição) é largamente robotizado. Máquinas de Kuka montado mesmo em fundições.

A indústria de alimentos também recebeu de equipamentos Kuka para fins de produção. "robôs Food" (foto apresentada no artigo), para a maior parte substituído com pessoas em áreas com condições especiais. Máquinas comuns nas indústrias que fornecem um microclima aquece a sala com uma temperatura não superior a 30 graus Celsius. robôs de aço inoxidável tratado brilhantemente carne envolvido na produção de produtos lácteos, bem como, evidentemente, empilhados e embalados produtos optimamente.

É difícil superestimar a contribuição de tais dispositivos na indústria automotiva. Especialistas admitem que as mais poderosas e produtivas máquinas de hoje são precisamente os robôs do "de Cook". Fotos de dispositivos que oferecem uma gama completa de operações de montagem de automóveis, impressionante. Neste caso, é hora de realmente falar sobre a produção automatizada.

plásticos de processamento, libertação plásticos, a fabricação de peças em forma complexas feitas de diferentes materiais fornecer robots na produção em realmente prejudicial para a poluição saúde humana.

Outra importante área de aplicação de unidades "de Cook" é de madeira. E descrito que os dispositivos proporcionam um desempenho de encomendas individuais e o estabelecimento de produção em série de larga escala em todas as etapas – a partir do processamento primário e a corte de fresagem, perfuração, moagem.

preços

Atualmente, a demanda russa e do mercado CIS gerados por empresas Kuka e Fanuc robôs. Preços eles variam de 25 000 a 800 000 rublos. Esta extensão impressionante explicada pela existência de diferentes modelos: light-duty padrão (5-15 kg), especial (resolução de especial problema), especializada (trabalhando em um ambiente incomum), veículos pesados (até 4000 m).

resultados

Deve-se reconhecer que o potencial para o uso de robôs industriais ainda não estão envolvidos na íntegra. Ao mesmo tempo, os esforços de profissionais, as tecnologias modernas permitem realizar mais e mais ousadas idéias.

A necessidade de aumentar a produtividade da economia global e maximizar a participação do trabalho humano intelectual são fortes incentivos de mais e mais novos tipos e modificações de robôs industriais.