Индустриален робот. Роботи на работното място. Машини-роботи

Тези устройства вече се търсят особено в икономиката. Индустриален робот, малко подобно на своя прототип в книгата с "Бунтът на роботите" Чапек - не подхранване на революционните идеи. Напротив, той е вярно изпълнени, и с голяма точност, като основни производствени процеси (монтаж, заваряване, боядисване) и спомагателни (товарене и разтоварване на записа на продукта по време на производството, превод).

Използването на такива "умни" машини допринася за ефективното решаване на три основни производствени проблеми:

• увеличаване на производителността;
• подобряване на условията на труд на хората;
• оптимизиране на използването на човешките ресурси.

Индустриални роботи - плод на въображението на производство в големи мащаби

Роботи в производството на масово разпространение в края на XX век се дължи на значителното увеличение на промишленото производство. Голям серийно производство е довело до необходимостта от интензитета и качеството на работата, за изпълнението на която надхвърля обективните човешки възможности. Вместо да използвате много хиляди квалифицирани работници в съвременните технологични инсталации работят много силно автоматизирани производствени линии, работещи в прекъснат режим или непрекъснат цикъл.

Лидерите в разработването на такива технологии, които декларират използването на промишлени роботи са Япония, САЩ, Германия, Швеция и Швейцария. На две големи групи са разделени, произведени в посочените по-горе страни, текущи промишлени роботи. Форми на членството се определят от две коренно различни методи на управление:

• автоматични манипулатори;
• устройства, дистанционно управление човек.

Защо да ги използвам?

За необходимостта от създаването им започна да говори в началото на ХХ век. Въпреки това, по това време все още не съществува на елементна база за плана. Днес, след диктата на роботи машина на времето, се използват в по-голямата част от най-технологично напреднали промишленост.

За съжаление, преоборудване на такива "интелигентни" машини на цели индустрии затрудняват инвестиционния дефицит. Въпреки предимствата на използването им ясно надхвърлят първоначалните парични разходи, тъй като те позволяват да се говори не само и не толкова много за автоматизация, а за дълбоки промени в производството и труда.

Използването на промишлени роботи ефективно ще изпълнява непосилен човек от сложността и точността: товарене / разтоварване, подреждане, сортиране, ориентация на частите; движещи се детайли от един робот в друга, и готови продукти - до склада; точково заваряване и спояване; сглобяване на механични и електронни компоненти; полагане на кабели; рязане на детайли със сложна контур.

Манипулаторът като част от промишлен робот

Функционално тя включва като "интелигентно" машина на препрограмируеми ACS (автоматична система за контрол) и работната среда (система за движение и механичния манипулатор). Ако ACS обикновено достатъчно компактен, за визуално скрит и не бързайте директно в окото, а работният флуид има такава характеристика, изглед, че промишлен робот често се нарича, както следва: ". Робот манипулатор"

По определение на манипулатора е устройство, извършване на движението в пространството на работните повърхности и предметите на труда. Тези инструменти се състоят от два вида връзки. Първо се гарантира устойчивостта на движението. Вторият - ъглово преместване. Такива конвенционални устройства за неговото движение, използвани или пневматична или хидравлична (по-мощно) устройство.

Манипулатор, създаден по подобие на човешката ръка, за да работят с части, оборудвани с технологично напреднали щипци. Различни устройства от този тип да събират директно често извършват механични пръсти. Когато се работи с плоски повърхности на обектите се включват чрез механични нещастници.

Ако кранът е трябвало да работи в същото време с много от един и същи вид на заготовки, изземването се извършва от специална обширна дизайн.

Вместо захващащото рамо често са оборудвани с мобилен заваръчна техника, специално технологично спрей или просто отвертка.

Като се движи робот

Автоматични роботи обикновено адаптирани към два вида движение в пространството (въпреки че някои от тях са в покой). Това зависи от конкретните условия на производството. Ако е необходимо да се гарантира гладкото движение на повърхността, тя се осъществява от посока монорелсова. Ако искате да работите на различни нива, използвайте системата "стъпка" с пневматични вендузи. Преместването на робота перфектно ориентирани в пространството, и ъгловите координати. Съвременните устройства тези позициониращи устройства са обединени, те се състоят от процеса единици и дават възможност за висока точност движещи се детайли с тегло от 250 до 4000 кг.

дизайн

Използването на автоматизирани машини се счита за разнообразни индустрии са довели до известна стандартизация на техните основни градивни елементи. Съвременните индустриални манипулационни имат в своя дизайн:

• рамка се използва за монтиране detalezahvatyvayuschego устройство (щипци), - един вид "ръка" действително извършва обработката;
• се борят с ръководството (последното определя позицията на "ръце" в пространство);
• на устройството, което води, превръщане и предаване на енергия под формата на въртящ момент на оста (поради техния потенциал за промишлен робот получава движение);
• контрол и система за управление на изпълнението на своите програми; приемане на нови програми; анализиране на информацията, получена от сензорите, и, съответно, се прехвърля към осигуряване на устройството;
• на работа на системата за позициониране, позиции на измерване и движението на манипулиране оси.

създаване Dawn на промишлени роботи

Обратно в близкото минало и си спомням как историята започва създаването на индустриални автоматични машини. Първите роботи се появяват в САЩ през 1962 г., и са направени от компании "Yunimeyshn Incorporated" и "Versatran". Въпреки че, за да бъдем точни, че преди още освободен индустриален робот "Yunimeyt", създаден от американския инженер J. Девол, патентована собствена SAU, програмируеми използване перфокарти. Очевиден беше "умни" машини технически пробив запомнени координати на маршрута си и да извършват работата по програмата.

Първият промишлен робот "Yunimeyt" е оборудван с устройство за снемане на два пръста на задвижващия механизъм и "ръката" на хидравличното задвижване с пет степени на свобода. Неговите характеристики могат да се движат на 12 кг детайли с точност до 1.25 mm.

Друг робот манипулатор "Versatran", създадена от една и съща фирма, се товарят и разтоварват в 1200 тухли на час в пещта. Той заменя успешно работата на хората в опасни за здравето им среда с висока температура. Идеята за създаването му се оказа много успешна и дизайн - толкова надеждна, че отделните машините с марката и да продължи да работи в нашето време. И това въпреки факта, че делът им е превишил стотици хиляди часа.

Имайте предвид, че апаратурата на първото поколение на промишлени роботи в стойност предполага 75% и 25% по механика електроника. Регулиране на такива устройства изискват време и причина престой. За превръщането да тече новата си работа включва подмяна на програмата за контрол.

На роботизирани машини второ поколение

Скоро стана ясно: въпреки всички предимства на колите от първо поколение са несъвършени ... Второто поколение приема по-прецизен контрол на промишлени роботи - адаптивна. Най-ранните устройства, необходими за оптимизиране на средата, в която те работят. Последното обстоятелство често означавано високи допълнителни разходи. Стана от решаващо значение за развитието на масово производство.

Започва нов етап на развитие се характеризира с развитието на множество сензори. С тяхна помощ качеството на робот извикана "сенсибилизация". Той започна да получавам информация за околната среда и в съответствие с него, изберете най-добрия курс на действие. Например, придобитите умения, за да вземат участие и да се придвижва с нея хендикап. Такава Действието се развива благодарение на микропроцесор обработка на получената информация, която след това се вмъква в променливите на програми за контрол, като се ръководи от истински роботи.

Типове фиксирани производствени операции (заваряване, боядисване, монтаж, различни видове механична обработка) също са обект на адаптация. Това означава, че при извършване на всяка една от тях по инициатива на няколко варианта, за да се подобри качеството на каквито и да било от горните работи.

управление на индустриални манипулатори се извършва предимно от софтуер. контролни функции Хардуер служат индустриална мини-компютри PC / 104 или MicroPC. Имайте предвид, че адаптивен контрол се основава на многовариантно софтуер. И решението да изберете вида на работната програма, приета от робота на базата на информация за околната среда, описана детектори.

Характерна особеност на работата на второто поколение на робота е инсталиран предварително наличие на режима на работа, всеки от които се активират при определени стойности, получени от външната среда.

Третото поколение роботи

машини трето поколение, роботи могат самостоятелно да генерира своето действие в зависимост от задачата и условията на околната среда. Те не се "мамят листове", т.е.. Д. Боядисани технологични действия в някои варианти, външната среда. Те имат способността да се изгради свой собствен оптимален алгоритъм на работата си, както и своевременно да го приложат на практика. електроника цена на такъв промишлен робот е десет пъти по-висока от нейните механични части.

Най-новото робот, носещ информация за захващане чрез сензори, "знае" колко добре той го направи. В допълнение, се регулира захващане сила (сила обратна връзка) в зависимост от крехкостта на съществените елементи. Може би това е защо новото поколение промишлени роботи устройство, наречено интелигентен.

Както знаете, на "мозъка" на това устройство е неговата система за контрол. Най-обещаващите е регламентът, извършва в съответствие с методите на изкуствения интелект.

Intelligence попитам тези машини пакети приложения, програмируеми логически контролери, инструменти за симулация. При производството на промишлени роботи са в мрежа, за да се осигури правилното ниво на взаимодействие на системата "човек - машина". Прогнозиране на функционирането на тези устройства в бъдеще инструментите, разработени благодарение на внедрената софтуерна симулация, която ви позволява да изберете най-добрите варианти за действие и конфигурацията на връзката с мрежата.

водещите световни фирми, които произвеждат роботи

Днес, използването на промишлени роботи се поддържа от водещи компании, включително японски (Fanuc, Kawasaki, MOTOMAN, OTC Daihen, Panasonic), американски (КС роботи, Triton производство, Kaman Corporation), немски (Kuka).

Това, което тези фирми са известни в света? Активът Fanuc - най-бързият до момента, делта робот M-1iA (такива машини са често използвани в опаковката), най-мощният от роботи серийни номера - M-2000iA, признат в цял свят роботизирани заварчици ArcMate.

Не по-малко търсене на промишлени роботи в производството, издадени от Kuka. Тези машини се представят с немски прецизна обработка, заваряване, монтаж, опаковане, палетизиране, товарене.

Също така впечатляващ състав на японски американската компания MOTOMAN (Yaskawa), работещи на американския пазар: 175-те модели на промишлени роботи, както и повече от 40 интегрирани решения. Промишлени роботи, използвани в производството в САЩ, повечето от които са направени точно тази водеща компания в индустрията.

Повечето от останалите фирми, представлявани от нас заемат своето място, като производството на тесен кръг от специализирани инструменти. Например, Daihen и Panasonic заваръчни роботи произвеждат.

Начини за организиране на автоматизирано производство

Ако говорим за организацията на автоматизирано производство, принципа на твърда линия се реализира в началото. Въпреки това, той е на достатъчно висока скорост на производствения цикъл има значителен недостатък - престой, свързани с грешки. Въртящият технология е изобретен като алтернатива. Когато една организация се движи в кръг на производството и заготовката, а самата линия е автоматизирано (робот). Машини в този случай може да се дублират функции и неизправности, докато на практика елиминира. Въпреки това, в този случай скоростта се губи. Идеалният вариант процес организационен - хибрид на горните две. Тя се нарича ротационен конвейера.

Индустриален робот като елемент на гъвкава автоматизирана производствена

Съвременните "умни" устройства бързо преконфигурира, високоефективни и да работят независимо от експлоатация чрез неговото производство, обработка на строителни материали и заготовки. В зависимост от конкретната употреба, те могат да функционират в една програма, както и различна работата си, т.е.. Д. Избор от фиксирано количество на желаните програми.

Индустриална робот е съставен елемент на гъвкавия автоматизирано производство (стандартни съкращения - GAP). През последните години, включва също така:

• система, която автоматизирано проектиране;
• интегрирана управление на технологично оборудване за производство;
• Промишлени манипулатори роботи;
• се показват автоматично, произведените превозни средства;
• устройство извършване на товарене / разтоварване и поставяне;
• контрол върху процеса на производство;
• автоматизирано управление на производството.

Прочетете повече за практическото прилагане на роботи

Реални индустриални приложения са напреднали роботи. Видове различни, и те осигуряват висока производителност стратегически важни области на индустрията. По-специално, голяма част от съвременната германска икономика дължи своята нарастващ потенциал на тяхното прилагане. В кои сектори работят тези "железни работници"? В металообработването те работят в почти всички процеси: леене, заваряване, коване, като се гарантира най-високо ниво на качество.

Леене като клон с екстремни условия за човешки труд (което означава, високи температури и замърсяването) е до голяма степен роботизирано. Машини от Kuka монтирани дори и в леярните.

Хранително-вкусовата промишленост също е получил от Kuka оборудване за производствени цели. "Хранителни роботи" (снимка представени в статията), за по-голямата част заменени с хора в области със специални условия. Машини често срещани в отрасли, които осигуряват микроклимат отоплява стаята с температура не повече от 30 градуса по Целзий. неръждаема стомана роботи блестящо обработени месо, участващи в производството на млечни продукти, както и, разбира се, подредени и опаковани продукти оптимално.

Трудно е да се надценяват приноса на такива устройства в автомобилната индустрия. Експертите признават, че най-мощните и продуктивни машини днес са именно роботи на "Кук". Снимки на устройства, които предлагат пълна гама от автомобилни операции по сглобяване, впечатляващ. В този случай, че е време наистина да се говори за автоматизирано производство.

Обработка на пластмаси, освобождаване пластмаси, производство на сложни изделия корпусни от различни материали осигуряват роботи в производството в много вредно за замърсяване на човешкото здраве.

Друга важна област на приложение на единици "Кук" е дърво. И описва като устройствата осигуряват изпълнение на индивидуални поръчки и създаването на серийно производство в голям мащаб на всички етапи - от първична обработка и рязане на фрезоване, пробиване, шлайфане.

цени

В момента на руския пазар и ОНД търсенето, произтичащо от фирми Кука и Fanuc роботи. Цените им варират от 25 000 до 800 000 рубли. Този впечатляващ Extension обяснява с наличието на различни модели: стандарт лекотоварния (5-15 кг), специални (специална решаване на проблеми), специализирана (работи в необичайна среда), тежкотоварни автомобили (до 4000 m).

данни

Трябва да се признае, че потенциалът за използване на промишлени роботи все още не са включени в пълен размер. В същото време усилията на специалисти, съвременните технологии позволяват да се реализират повече и повече дръзки идеи.

Необходимостта да се увеличи производителността на световната икономика и увеличаване на дела на интелектуална човешки труд са силни стимули за все повече и повече нови видове и модификации на промишлени роботи.