Průmyslový robot. Roboty v práci. Stroje-roboty

Tato zařízení jsou nyní především poptávky v ekonomice. Průmyslový robot, trochu podobný jeho prototypu v knize Capkova „Rise of the Robots“ - není vyživují revoluční myšlenky. Naopak, on věrně splnil, a s velkou přesností, jako hlavní výrobní procesy (montáž, svařování, lakování) a pomocné (nakládky a vykládky, fixace produktu při výrobě, přenosu).

Použití těchto „chytrých“ stroje přispívá k efektivnímu řešení tří hlavních výrobních problémů:

• zvýšení produktivity;
• zlepšení pracovních podmínek pro lidi;
• optimalizovat využití lidských zdrojů.

Průmyslové roboty - nápadem velkovýrobu

Roboty ve výrobě masivně rozšířil na konci XX století v důsledku výrazného zvýšení průmyslové výroby. Velkosériová výroba za následek nutnost intenzitu a kvalitu této práce, jejíž výkon přesahuje objektivní lidské možnosti. Spíše než používat mnoho tisíc kvalifikovaných pracovníků v moderních technologických zařízení provozovat celou řadu vysoce automatizované výrobní linky pracující v diskontinuálním režimu nebo kontinuálním cyklu.

Lídři v rozvoji těchto technologií, deklarovat použití průmyslových robotů jsou v Japonsku, USA, Německo, Švédsko a Švýcarsko. Na dvě velké skupiny jsou rozděleny vyráběny ve výše zmíněných zemích, v běžných průmyslových robotů. Formy členství jsou dány dvěma zásadně odlišnými způsoby řízení:

• automatické manipulátory;
• Zařízení dálkového ovládání člověka.

Proč je používat?

O potřebě vytvořit jim začalo mluvit na začátku XX století. Nicméně, v té době ještě neexistovaly základny prvkem plánu. V současné době, po diktátu robotů časově stroje jsou používány ve většině z nejvíce technologicky vyspělých průmyslových odvětvích.

Bohužel, re-vybavení těchto „inteligentních“ stroje celých průmyslových odvětví brzdily investice deficit. Ačkoli výhody jejich používání zřetelně vyšší počáteční peněžní náklady, protože vám umožní mluvit nejen a ne tolik o automatizaci, ale o hluboké změny ve výrobě a práci.

Použití průmyslových robotů bude účinně provádět back-lámání muže na složitosti a přesnosti: nakládání / vykládání, stohování, třídění, orientace částí; pohybující obrobků z jednoho robota do druhého, a hotových výrobků - do skladu; bodové svařování a švové svařování; montáž mechanických a elektronických komponent; pokládání kabelů; řezání obrobků komplexní obrysu.

Manipulátor jako součást průmyslového robota

Funkčně obsahuje takové „chytré“ stroj reprogramovatelným ACS (automatický řídící systém) a pracovní médium (pohybového systému a mechanické manipulátor). Pokud ACS obvykle kompaktní dost vizuálně skryta a nebude spěchat přímo do oka, pracovní tekutina má takové vlastnosti, že průmyslový robot se často nazývá takto: „robotického manipulátoru“

Podle definice, manipulátor je zařízení, provádějící pohyb v prostoru pracovních ploch a předmětů práce. Tyto nástroje se skládají ze dvou typů vazeb. Za prvé zajištění udržitelnosti hnutí. Druhá - úhlové posunutí. Takové běžné jednotky pro jeho pohyb použít buď pneumatického nebo hydraulického (silnější) jednotku.

Manipulátor, vytvořený analogií s lidskou rukou pro práci s díly jsou vybaveny technologicky vyspělé chapadla. Různá zařízení tohoto typu přímo zachytit často prováděné mechanické prsty. Při práci s plochými povrchy objekty jsou zachyceny mechanickými přísavkami.

V případě, že jeřáb musel pracovat zároveň s mnoha stejného typu obrobků, zabavení bylo provedeno pomocí speciálního rozsáhlou konstrukci.

Namísto chapadla ramena jsou často vybaveny mobilní svářecí zařízení, speciální technologické spreje nebo jen šroubovákem.

Vzhledem k tomu, robot se pohybuje

Automatické roboti obvykle přizpůsobené dvou druhů pohybu v prostoru (i když některé z nich jsou v klidu). Záleží na konkrétních podmínkách výroby. Pokud je to nutné pro zajištění hladkého pohybu povrchu, je realizován směrovým jednokolejné. Chcete-li pracovat na různých úrovních, pomocí systému „krok“ s pneumatickými přísavkami. Pohybující se robot dokonale orientuje v prostoru a úhlových souřadnic. Stávající zařízení, jako polohovací zařízení jsou jednotné, se skládají z procesních jednotek a umožňují vysoce přesné pohybující obrobků o hmotnosti od 250 do 4000 kg.

design

Používání automatických strojů je považován diverzifikované odvětví vedlo k určité standardizaci svých základních stavebních kamenů. Moderní průmyslové robotické manipulátory mají ve své konstrukci:

• rám slouží k upevnění zařízení (detalezahvatyvayuschego podavačem), - druh „ručně“ skutečně provádí zpracování;
• zápasit s vedením (ten určuje polohu „rukou“ v prostoru);
• zařízení, což vede, konverze a přenos energie ve formě točivého momentu na hřídeli (vzhledem k jejich potenciální průmyslového robotu dostává pohyb);
• kontroly a řízení plnit své programy; přijetí nových programů; analýzu informace získané ze senzorů, a v důsledku toho se přenese do poskytující zařízení;
• pracovní část polohovacího systému, měřicích poloh a pohybů manipulačních os.

Vytvoření Dawn průmyslových robotů

Po návratu do nedávné minulosti a vzpomenout si, jak se příběh začal vznik průmyslových automatů. První roboti se objevil ve Spojených státech v roce 1962, a byly vyrobeny společnostmi „Yunimeyshn Incorporated“ a „Versatran“. I když, a sice, že předtím, než dosud uvolněna průmyslový robot „Yunimeyt“ vytvořený americký inženýr J. Devol, patentovaný vlastní SAU, programovatelný pomocí děrných štítků. To byl zřejmý technický průlom „chytré“ zařízení do paměti souřadnic trasy a vykonávat práci v rámci tohoto programu.

První průmyslový robot „Yunimeyt“ byla vybavena snímacího zařízení dvěma prsty na pohonu a na „straně“ na hydraulický pohon s pěti stupni volnosti. Jeho vlastnosti se mohou pohybovat detail 12-kilogram s přesností až na 1,25 mm.

Další robot manipulátor „Versatran“ vytvořeny stejné firmy, jsou nakládána a vykládána v 1200 cihel za hodinu v peci. Že úspěšně nahradil práci lidí ve škodlivé pro jejich zdraví prostředí s vysokou teplotou. Myšlenka na jeho vzniku se ukázala jako velmi úspěšná, a design - tak spolehlivé, že jednotlivé stroje značky a pokračovat v práci v naší době. A to i přesto, že jejich podíl přesáhl stovky tisíc hodin.

Všimněte si, že zařízení z první generace průmyslových robotů hodnoty předpokládá, 75% a 25% elektroniky mechaniky. Přestavení těchto zařízení vyžadují čas a způsobit prostoje. Pro přepočet spustit svůj nový provoz zahrnuje výměnu řídícího programu.

Robotické stroje druhé generace

Brzy bylo jasné: navzdory všem výhodám první generace vozů byly nedokonalé ... Druhá generace předpokládá, jemnější řízení průmyslových robotů - adaptivní. Nejčasnější zařízení nutná pro zjednodušení prostředí, ve kterém pracovali. Ta okolnost je často znamenal vysoké dodatečné náklady. To se stalo důležité pro vývoj masové výroby.

Nová etapa postupu charakterizuje vývoj více senzorů. S jejich pomocí se kvalita robot get nazývá „senzibilizace“. Začal dostávat informace o životním prostředí, a v souladu s ním, vybrat nejlepší postup. Například nabyté schopnosti účastnit se a obejít se svým handicapem. Taková akce se koná díky mikroprocesoru zpracování získané informace, který je pak vložen do proměnných kontrolních programů pod vedením skutečných robotů.

Typy pevných výrobních operací (svařování, lakování, montáž, různé druhy mechanického zpracování), jsou také předmětem adaptace. To znamená, že při provádění každého z nich iniciovala multi-varianta s cílem zlepšit kvalitu jakéhokoliv z výše uvedených prací.

Řízení průmyslových manipulátorů se provádí hlavně pomocí software. řídicí hardware funkce slouží průmyslové minipočítačů PC / 104 nebo MicroPC. Všimněte si, že adaptivní řízení je založen na multivariační softwaru. A rozhodnutí zvolit typ pracovního programu přijatého robot na základě informací o životním prostředí, popsal detektory.

Charakteristickým rysem provozu druhé generace robota je instalována před dostupnosti provozních režimů, z nichž každý je aktivován, když určité hodnoty získané z vnějšího prostředí.

Třetí generace robotů

stroje třetí generace, roboty jsou schopny samostatně vytvořit svou činnost v závislosti na úkolu a okolnostech životního prostředí. Nemají „taháky“, tj. E. malované technologických opatření v určitých provedeních vnějšího prostředí. Mají schopnost vytvářet svůj vlastní optimální algoritmus své práce a rychle realizovat v praxi. elektronika náklady takového průmyslového robota je desetkrát vyšší než jeho mechanických částí.

Poslední robot nesoucí údaje přilnavosti prostřednictvím senzorů, „ví“, jak dobře udělal. Kromě toho reguluje sama upínací síly (Force Feedback) v závislosti na křehkosti hmotných předmětů. Možná to je důvod, proč nová generace průmyslových robotů zařízení zvané inteligentní.

Jak jistě víte, „mozek“ tohoto zařízení je jeho systém kontroly. Nejslibnější je regulace prováděna podle metod umělé inteligence.

Intelligence ptát tyto stroje balíčky aplikací, programovatelné logické řadiče, simulačních nástrojů. Při výrobě průmyslových robotů jsou propojeny, aby bylo dosaženo žádoucího míru interakce systému „člověk - stroj“. Předpovídání fungování těchto zařízení v budoucnu také nástroje vyvinuté díky implementované softwarové simulace, která vám umožní vybrat ty nejlepší možnosti pro jednání a konfiguraci připojení k síti.

přední světové společnosti vyrábějící roboty

V současné době je používání průmyslových robotů je podporována předními společnostmi, včetně japonštiny (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC DAIHEN, Panasonic), Američan (KC roboty Triton Manufacturing, Kaman Corporation), německý (Kuka).

Co tyto společnosti jsou známé ve světě? Fanuc aktiv - nejrychlejší k dnešnímu dni, delta robot M-1iA (tyto stroje jsou běžně používány v balení), nejsilnější robotů sériových čísel - M-2000iA, světově uznávaný robotické svářeče ArcMate.

Neméně poptávka po průmyslových robotů ve výrobě, které vydává Kuka. Tyto stroje provádět s německým přesného obrábění, svařování, montáž, balení, paletování, nakládání.

Také působivý lineup japonský-americká společnost Motoman (Yaskawa), působící na americkém trhu: 175 modelů průmyslových robotů, stejně jako více než 40 integrovaná řešení. Průmyslových robotů používaných při výrobě ve Spojených státech, většina z nich jsou vyrobeny právě tuto vedoucí společností ve svém oboru.

Většina ostatních společností zastoupených nám zabírají své místo ve výrobních úzký rozsah specializovaných nástrojů. Například DAIHEN a Panasonic svařovací roboty vyrábět.

Způsoby, jak uspořádat automatizovanou výrobu

Pokud budeme hovořit o organizaci automatizované výroby, princip tvrdé linie byla provedena na začátku. Nicméně, to je při dostatečně vysoké rychlosti výrobního cyklu má významnou nevýhodu - prostoje v důsledku poruch. Rotační technologie byla vynalezena jako alternativa. Pokud organizace se pohybuje v kruhu výroby a obrobku, a linka sám je automatizované (robotizované). Stroje v tomto případě může duplikovat funkce a poruchy, zatímco prakticky eliminována. Nicméně, v tomto případě dojde ke ztrátě rychlosti. Ideální variantou organizování proces - hybridní ze dvou výše uvedených. To se nazývá rotační dopravník.

Průmyslový robot jako prvek pružného automatizovanou výrobu

Moderní „chytré“ zařízení rychle překonfigurovat, vysoce produktivní a fungují nezávisle na provozu pomocí své výrobě, zpracování materiálů a polotovarů. V závislosti na konkrétním použití, mohou fungovat v jednom programu, a různé jeho práci, tj. E. Výběr z pevné množství požadovaných programů.

Průmyslový robot je podstatnou součástí pružné automatizované výrobě (standardní zkratky - GAP). V posledních letech také zahrnuje:

• Systém, který pomáhal designu;
• komplexní automatizované řízení technologických výrobních zařízení;
• Průmyslový robot manipulátory;
• automatické spouštění výroby vozidel;
• Zařízení provádějící nakládání / vykládání a umístění;
• kontrola výrobního procesu;
• automatizované řízení výroby.

Více informací o praktickém uplatňování robotů

Reálné průmyslové aplikace jsou pokročilé roboti. Druhy liší, a oni poskytují vysoký výkon strategicky důležitých oblastí průmyslu. Zejména, hodně moderní německé ekonomiky vděčí za svou rostoucí potenciál jejich uplatnění. V čem jsou sektory pracují tyto „železné pracovníky“? Při zpracování kovů, které pracují téměř všechny procesy: lití, svařování, kování, zajištění nejvyšší úrovně kvality.

Licí jako větev s extrémní podmínky pro lidské práce (což znamená, vysokým teplotám a znečištění) je do značné míry robotizovaná. Stroje z Kuka namontován i ve slévárnách.

Potravinářský průmysl rovněž obdržela od Kuka zařízení pro výrobní účely. „Jídlo roboty“ (foto uvedeny v článku), z velké části nahrazeny s lidmi v oblastech se zvláštními podmínkami. Stroje běžné v průmyslu, které poskytují mikroklima ohřívá místnosti s teplotou nepřesahující 30 ° C. z nerezové oceli roboty brilantně zpracované maso zapojený do výroby mléčných výrobků, stejně jako, samozřejmě, stohovat a balí výrobky optimálně.

Je obtížné přeceňovat přínos těchto zařízení v automobilovém průmyslu. Odborníci připouštějí, že nejmocnější a produktivní stroje jsou dnes právě na „Kuchařské“ roboty. Fotografie přístrojů, které nabízejí širokou škálu automobilových montážních operacích, působivé. V tomto případě je čas, aby skutečně mluvit o automatizovanou výrobu.

plastů, uvolňováním plasty, výroba složitých tvaru dílů z různých materiálů poskytují robotů ve výrobě ve velmi škodlivé pro znečištění lidského zdraví.

Další důležitou oblastí použití jednotek „Cook“ je dřevo. A je popsáno jako zařízení poskytují výkonnost jednotlivých příkazů a vytvoření velkosériové výroby ve všech fázích - od primárního zpracování a řezání na frézování, vrtání, broušení.

ceny

V současné době je ruský trh a CIS poptávka generovaná firem Kuka a Fanuc roboty. Ceny Them se pohybují od 25 000 do 800 000 rublů. Tato impozantní rozšíření vysvětlit existencí různých modelů: Standardní lehkých užitkových (5-15 kg), zvláštní (speciální řešení problémů), specializující se (pracující v neobvyklém prostředí), těžká nákladní vozidla (až 4000 m).

zjištění

Je třeba si uvědomit, že potenciál pro využití průmyslových robotů stále nejsou zapojeny v plné výši. Současně snahy odborníků, moderní technologie umožňují realizovat více a více odvážné nápady.

Potřeba zvýšit produktivitu globální ekonomiky a maximalizovat podíl intelektuální lidské práce jsou silnými podněty stále více a více nových druhů a úpravy průmyslových robotů.