Industrial robot. Robots sa produksyon. Awtomatikong mga robot

Ngayon ang mga aparatong ito ay lalo na sa pangangailangan sa pambansang ekonomiya. Ang pang-industriya robot, kaunti tulad nito prototipo sa K. Chapek ng libro "Ang Pagtaas ng Robots", ay hindi feed rebolusyonaryo ideya sa lahat. Sa kabaligtaran, isinusulong ito nang may katumpakan, na may mahusay na katumpakan, ang parehong mga pangunahing proseso ng produksyon (assembly, welding, painting), at pandiwang pantulong (loading-unloading, pag-aayos ng produkto sa panahon ng paggawa, paglipat).

Ang paggamit ng naturang "matalinong" mga makina ay tumutulong sa epektibong solusyon ng tatlong pangunahing problema sa produksyon:

• Pagtaas ng produktibo sa paggawa;
• Pagpapabuti ng mga kondisyon ng pagtatrabaho para sa mga tao;
• Pag-optimize ng paggamit ng mga human resources.

Ang mga pang-industriya na robot ay ang mapanlikhang isip ng malakihang produksyon

Ang mga robot sa produksyon ay malawak na kumalat sa huli na siglo ng XX dahil sa isang makabuluhang pagtaas sa pang-industriya na produksyon. Ang mga malalaking serye ng mga produkto ay nangangailangan ng kasidhian at kalidad ng naturang gawain, ang katuparan ng kung saan ay lumampas sa mga layunin na kakayahan ng tao. Sa halip na gumamit ng maraming libu-libong mga dalubhasang manggagawa, maraming mga mahusay na mga awtomatikong linya ang nagpapatakbo sa mga modernong teknolohikal na mga halaman, na nagpapatakbo sa tuloy-tuloy o tuloy-tuloy na ikot.

Ang mga lider sa pagpapaunlad ng naturang mga teknolohiya, na nagpapahayag ng malawakang paggamit ng mga pang-industriya na robot, ay ang Japan, ang Estados Unidos, Alemanya, Sweden at Switzerland. Ang modernong pang-industriya na mga robot na ginawa sa mga nabanggit na bansa ay nahahati sa dalawang malalaking grupo. Ang kanilang mga uri ay tinutukoy sa pamamagitan ng kanilang pag-aari sa dalawang pangunahing mga paraan ng pamamahala:

• Mga Awtomatikong manipulator;
• Mga aparatong malayo kinokontrol ng mga tao.

Ano ang ginagamit nila para sa?

Ang pangangailangan para sa kanilang paglikha ay nagsimula na pag-usapan tungkol sa simula ng ika-20 siglo. Gayunpaman, noong panahong iyon, wala pang elemental base para sa pagpapatupad ng plano. Sa ngayon, sinusunod ang mga dikta ng mga panahon, ang mga robot ay ginagamit sa karamihan ng mga pinaka-advanced na teknolohikal na industriya.

Sa kasamaang palad, ang re-equipment ng buong industriya na may tulad na "matalinong" mga makina ay nahahadlangan ng kakulangan ng pamumuhunan. Kahit na ang mga benepisyo mula sa kanilang paggamit ay malinaw na lumampas sa paunang mga gastos sa salapi, dahil pinapayagan nila na makipag-usap ka hindi lamang at hindi gaanong tungkol sa automation, ngunit tungkol sa malalim na pagbabago sa produksyon at paggawa.

Ang paggamit ng mga robot na pang-industriya ay naging posible upang maisagawa ang mas mahusay at sa isang hindi maipagtataw na paraan sa mga tuntunin ng paggawa at katumpakan: paglo-load / pag-load, pag-aayos, pagbubukod, oryentasyon ng mga bahagi; Paglipat ng mga blangko mula sa isang robot papunta sa isa pa, at tapos na mga produkto - sa warehouse; Spot welding at hinang ng seams; Ang pagtitipon ng mga makina at elektronikong bahagi; Cable laying; Pagputol ng mga blangko kasama ang isang kumplikadong tabas.

Manipulator bilang isang bahagi ng pang-industriyang robot

Functionally, ang "smart" machine na ito ay binubuo ng isang reprogrammable automatic control system (ACS) at isang working body (isang naglalakbay na sistema at isang makina manipulator). Kung ang ACS ay karaniwang sapat na compact, visually nakatago at hindi agad strike ang mata, ang nagtatrabaho katawan ay kaya katangian na ang pang-industriya robot ay madalas na tinutukoy bilang ang robot manipulator.

Sa pamamagitan ng kahulugan, ang isang manipulator ay isang aparato na gumagalaw sa espasyo ng mga nagtatrabaho ibabaw at mga bagay ng paggawa. Ang mga aparatong ito ay binubuo ng mga link ng dalawang uri. Ang dating nagbibigay ng progresibong kilusan. Ang ikalawang - angular displacement. Ang ganitong karaniwang mga link para sa kanilang kilusan ay gumagamit ng alinman sa niyumatik o haydroliko (mas makapangyarihang) biyahe.

Ang manipulator, na nilikha ng pagkakatulad sa kamay ng tao, ay nilagyan ng isang teknolohikal na gripping device para sa pagtatrabaho sa mga bahagi. Sa iba't ibang mga aparato ng ganitong uri, ang mahigpit na pagkakahawak ay madalas na ginagawa sa pamamagitan ng mga mechanical finger. Kapag nagtatrabaho sa flat ibabaw, ang mga bagay ay nahahawakan gamit ang mechanical suction cups.

Kung ang manipulator ay dapat gumana nang sabay-sabay na may maraming mga katulad na billet, pagkatapos ay ang gripper ay natupad dahil sa isang espesyal na malawak na disenyo.

Sa halip na ang gripping device, ang manipulator ay kadalasang nilagyan ng mobile welding equipment, isang espesyal na teknolohiyang atomizer o isang screwdriver.

Paano gumagalaw ang robot

Ang mga awtomatikong makina ng Robot ay kadalasang inangkop sa dalawang uri ng pag-aalis sa espasyo (bagaman ang ilan sa mga ito ay maaaring tinatawag na nakatigil). Depende ito sa mga kondisyon ng partikular na produksyon. Kung ito ay kinakailangan upang matiyak ang kilusan sa isang makinis na ibabaw, pagkatapos ito ay natanto sa tulong ng isang itinuro monorail. Kung nais mong magtrabaho sa iba't ibang mga antas, gamitin ang "paglalakad" na sistema na may niyumatik suction tasa. Ang paglipat ng robot ay perpektong nakatuon sa parehong spatial at angular coordinates. Ang mga modernong mga aparatong pagpoposisyon ng magkatulad na mga aparato ay pinag-isa, binubuo sila ng mga teknolohikal na bloke at pinapayagan na magbigay ng lubos na tumpak na kilusan ng mga workpiece na may timbang mula 250 hanggang 4000 kg.

Konstruksiyon

Ang paggamit ng mga awtomatikong makina na pinag-uusapan sa mga pasilidad ng multidisciplinary ay humantong sa isang partikular na pag-iisa ng kanilang mga pangunahing yunit ng bumubuo. Ang mga makabagong pang-industriya na robotic manipulator ay nasa kanilang disenyo:

• Ang frame na ginamit upang ayusin ang gripping device (makipagbuno) ay isang uri ng "kamay" na aktwal na nagsasagawa ng pagproseso;
• Mabunggali sa isang gabay (sa huli ay tinutukoy ang posisyon ng "kamay" sa espasyo);
• Magbigay ng mga aparato na nagdadala, nag-convert at nagpapadala ng enerhiya sa anyo ng metalikang kuwintas sa axis (salamat sa kanila ang pang-industriyang robot ay nakakakuha ng potensyal na paggalaw);
• Sistema ng kontrol at pamamahala ng pagpapatupad ng mga programang itinalaga dito; Pagtanggap ng mga bagong programa; Pagsusuri ng impormasyon na nagmumula sa mga sensor, at, nang naaayon, ilipat ito sa pagbibigay ng mga aparato;
• Ang sistema para sa pagpoposisyon ng nagtatrabaho bahagi, pagsukat ng mga posisyon at paggalaw sa kahabaan ng mga axes of manipulation.

Dawn ng paglikha ng mga robot na pang-industriya

Bumalik tayo sa nakalipas na nakaraan at isipin kung paano nagsimula ang kasaysayan ng paglikha ng mga industriyang awtomatikong makina. Ang unang mga robot ay lumitaw sa Estados Unidos noong 1962, at sila ay ginawa ng mga kumpanya na "Unimission Incorporated" at "Versatran". Bagaman, upang maging tumpak, ang pang-industriyang robot na "Unimeite" na nilikha ng Amerikanong inhinyero na si D. Devol, patentadong sarili niyang awtomatikong sistema ng kontrol, na pinrograma ng mga punched card, ay inilabas bago ang lahat. Ito ay isang malinaw na pambihirang tagumpay: ang "mga smart" na mga machine na kabisado ang mga coordinate ng mga punto sa kanilang ruta at ginanap sa trabaho ayon sa programa.

Ang unang pang-industriya robot "Unimeite" ay nilagyan ng isang dalawang-daliri aparato para sa gripping sa niyumatik drive at "kamay" sa isang haydroliko drive na may limang degree ng kalayaan. Ang mga katangian nito ay nagpapahintulot sa iyo na ilipat ang isang 12-kilo piraso na may katumpakan ng 1.25 mm.

Ang isa pang robot manipulator na "Versatran", na nilikha ng kumpanya ng parehong pangalan, na-load at binawasan ng 1200 brick kada oras sa isang baking oven. Matagumpay niyang pinalitan ang gawain ng mga tao sa isang nakapipinsalang kapaligiran para sa kanilang kalusugan na may mataas na temperatura. Ang ideya ng paglikha nito ay napatunayan na naging matagumpay, at ang disenyo ay kaya mapagkakatiwalaan na ang mga indibidwal na makina ng tatak na ito ay patuloy na gumagana sa ating panahon. At ito sa kabila ng katotohanan na ang kanilang mapagkukunan ay lumampas sa daan-daang libong oras.

Tandaan na ang aparato ng pang-industriya na mga robot ng unang henerasyon sa mga tuntuning halaga ay umabot sa 75% ng mekanika at 25% ng electronics. Ang pag-aayos ng mga naturang aparato ay nangangailangan ng oras at nagdulot ng downtime ng mga kagamitan. Upang baguhin ang mga ito para sa layunin ng pagsasagawa ng isang bagong trabaho, ang programa ng pamamahala ay pinalitan.

Ang ikalawang henerasyon ng mga robot machine

Sa lalong madaling panahon ito ay nalaman: sa kabila ng lahat ng pluses, ang unang-henerasyon na mga makina ay di-sakdal ... Ang ikalawang henerasyon ay nagtataguyod ng isang mas mahiwagang pamamahala ng mga robot na pang-industriya - nakapag-agpang. Kinakailangan ng unang mga aparato ang pag-order ng kapaligiran kung saan nagtrabaho sila. Ang huling kalagayan ay madalas na nagpapahiwatig ng mataas na mga karagdagang gastos. Ito ay naging kritikal para sa pagpapaunlad ng mass production.

Ang isang bagong yugto ng pag-unlad ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapaunlad ng maraming mga sensors. Sa tulong nila, nakatanggap ang robot ng isang kalidad na tinatawag na "sensation". Nagsimula siyang tumanggap ng impormasyon tungkol sa panlabas na kapaligiran at, alinsunod dito, piliin ang pinakamahusay na opsyon para sa pagkilos. Halimbawa, nakakuha ako ng mga kasanayan upang makagawa ng isang bahagi at palibutan ito ng isang balakid. May ganoong pagkilos dahil sa pagproseso ng microprocessor ng natanggap na impormasyon, na higit pa, na pumasok sa mga variable ng mga programa ng kontrol, ay talagang ginabayan ng mga robot.

Ang mga uri ng pangunahing mga operasyon ng produksyon (hinang, pagpipinta, pagpupulong, iba't ibang uri ng machining) ay napapailalim din sa pagbagay. Iyon ay, kapag gumaganap ang bawat isa sa kanila, isang multivariance ay pinasimulan upang mapabuti ang kalidad ng anuman sa mga gawa sa itaas.

Pamamahala ng pang-industriya manipulators ay higit sa lahat natupad sa programming. Ang hardware ng control function ay ang pang-industriyang mini PC / 104 o MicroPC. Tandaan na ang adaptive control ay batay sa isang multivariate software. At ang desisyon na piliin ang uri ng gawain sa programa ay tinanggap ng robot batay sa impormasyon tungkol sa kapaligiran na inilarawan ng mga detector.

Ang isang tampok na katangian ng paggana ng pangalawang henerasyon ng robot ay ang paunang availability ng mga naitaguyod na mga operating mode, ang bawat isa ay naisaaktibo sa ilang mga tagapagpahiwatig na nakuha mula sa panlabas na kapaligiran.

Ang ikatlong henerasyon ng mga robot

Ang mga awtomatikong robot ng ikatlong henerasyon ay nakapag-iisa na bumuo ng isang programa ng kanilang mga pagkilos depende sa gawain at sa mga kalagayan ng kapaligiran. Wala silang "crib", ibig sabihin, nakasulat na mga teknolohikal na pagkilos sa ilang mga variant ng panlabas na kapaligiran. Sila ay may kakayahang mag-isa nang malayang bumuo ng isang algorithm para sa kanilang trabaho, pati na rin ang mabilis na ipatupad ito sa pagsasagawa. Ang gastos ng elektronika ng gayong robot na pang-industriya ay higit na sampung beses na mas mataas kaysa sa makina nito.

Ang pinakabago na robot, na napagtatanto ang pagkuha ng detalye salamat sa mga sensors, "nakakaalam" kung gaano matagumpay na ginawa niya ito. Bukod pa rito, ang pagpindot mismo (lakas ng feedback) ay kinokontrol, depende sa brittleness ng materyal ng bahagi. Marahil, iyan ang dahilan kung bakit ang pang-industriyang mga robot ng bagong henerasyon ay tinatawag na intelektuwal.

Habang naiintindihan mo, ang "utak" ng gayong aparato ay ang sistema ng pagkontrol nito. Ang pinaka-maaasahan ay regulasyon, natupad ayon sa mga pamamaraan ng artipisyal na katalinuhan.

Ang katalinuhan sa mga makina na ito ay ibinibigay ng mga pakete ng application, mga programmable controllers ng logic, mga tool sa pagmomodelo. Sa produksyon, ang mga robot na pang-industriya ay pinagsama sa isang network, na tinitiyak ang wastong antas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng "man-machine" system. Gayundin, ang mga tool para sa panghuhula ng pagpapatakbo ng mga kagamitang tulad sa hinaharap ay binuo, salamat sa ipinatupad na pagmomolde ng software, na nagpapahintulot sa pagpili ng pinakamainam na variant ng pagkilos at pagsasaayos ng koneksyon sa network.

Mga nangungunang pandaigdigang kumpanya na gumagawa ng mga robot

Sa ngayon, ang paggamit ng mga pang-industriya na robot ay ibinibigay ng mga nangungunang kumpanya, kasama ang mga ito Hapon (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), Amerikano (KC Robot, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), Aleman (Kuka).

Ano ang kilala sa mundo ng mga kumpanya na ito? Sa asset Fanuc - ang pinakamabilis na delta robot na M-1iA (tulad ng mga machine ay kadalasang ginagamit para sa packaging), ang pinakamatibay na robotic serials - M-2000iA, na kinikilala sa buong mundo ng mga robot-welder na ArcMate.

Ang mga pang-industriya na robot na ginawa ng Kuka ay walang gaanong pangangailangan. Ang mga makina na ito ay may katuparan ng German processing, welding, assembly, packaging, palletizing, loading.

Kahanga-hanga rin ang hanay ng modelo ng Japanese-American na kumpanya na Motoman (Yaskawa), na nagtatrabaho sa merkado ng Amerika: 175 mga modelo ng mga pang-industriya na robot, pati na rin ang higit sa 40 pinagsamang mga solusyon. Ang mga pang-industriya na robot, na ginagamit sa US para sa pagmamanupaktura, ay kadalasang ginawa ng nangungunang kumpanya na ito sa industriya.

Karamihan sa iba pang mga kumpanya na kinakatawan ng amin sumasakop sa kanilang mga angkop na lugar sa pamamagitan ng paggawa ng isang mas makitid hanay ng mga pinasadyang mga aparato. Halimbawa, ang Daihen at Panasonic ay gumagawa ng mga welding robot.

Mga paraan upang maisaayos ang automated na produksyon

Kung pag-uusapan natin ang organisasyon ng automated na produksyon, pagkatapos ay sa simula ay ipinatupad ang isang matibay na linear na prinsipyo. Gayunpaman, sa isang sapat na mataas na bilis ng cycle ng produksyon, mayroong isang makabuluhang sagabal - downtime dahil sa mga pagkabigo. Bilang kahalili, ang isang umiikot na teknolohiya ay imbento. Sa organisasyong ito ng produksyon, ang workpiece at ang automated na linya (mga robot) ay lumipat sa kanilang sarili sa isang bilog. Ang mga makina sa kasong ito ay maaaring mag-duplicate function, at ang mga pagkabigo ay halos natanggal. Gayunpaman, sa kasong ito, ang bilis ay nawala. Ang perpektong opsyon para sa pag-aayos ng proseso ay isang hybrid ng dalawang nasa itaas. Ito ay tinatawag na rotary-conveyor.

Industrial robot bilang isang elemento ng kakayahang umangkop awtomatikong produksyon

Ang mga makabagong "matalinong" mga aparato ay mabilis na reconfigured, lubos na produktibo at nakapag-iisa ay nagtatrabaho sa tulong ng kanilang mga kagamitan, mga materyales sa pagproseso at mga blangko. Depende sa mga detalye ng paggamit, maaari silang gumana sa loob ng balangkas ng isang programa, o sa pamamagitan ng pag-iba-iba ng kanilang trabaho, ibig sabihin, pagpili mula sa isang nakapirming bilang ng mga ibinigay na programa ang tama.

Ang pang-industriya robot ay isang constituent elemento ng nababaluktot automated na produksyon (pangkalahatan ay tinanggap pagdadaglat - GAP). Kasama rin sa huli:

• System na nagdadala ng disenyo ng computer-aided;
• Ang isang komplikadong automated na pamamahala ng teknolohikal na kagamitan ng produksyon;
• Mga pang-industriya na robot-manipulator;
• Awtomatikong nagtatrabaho sa transportasyon ng produksyon;
• Mga kagamitan na nagsasagawa ng loading / alwas at pagkakalagay;
• Sistema ng kontrol sa mga teknolohikal na proseso ng produksyon;
• Awtomatikong kontrol sa produksyon.

Higit pa tungkol sa pagsasanay ng paggamit ng mga robot

Ang tunay na pang-industriya na mga application ay mga modernong robot. Iba't ibang uri ang kanilang mga uri, at tinitiyak nila ang mataas na produktibo ng mga mahahalagang mahalagang industriya. Sa partikular, sa maraming aspeto ang ekonomiya ng modernong Alemanya ay may utang sa lumalaking potensyal nito sa kanilang aplikasyon. Sa anu-anong sektor ang nagtatrabaho sa mga "manggagawang bakal"? Sa metal na pagtatrabaho ay gumana sila halos sa lahat ng mga proseso: paghahagis, hinang, pagpapatayo, pagbibigay ng pinakamataas na antas ng kalidad ng trabaho.

Ang paghahagis bilang isang industriya na may mga matinding kondisyon para sa paggawa ng tao (ibig sabihin ay mataas na temperatura at polusyon) ay higit sa lahat ay nakompromiso. Ang mga makina mula sa Kuka ay naka-mount kahit na sa foundries.

Ang industriya ng pagkain ay nakatanggap din ng kagamitan mula sa Kuka para sa mga layunin ng produksyon. Ang "robots ng pagkain" (mga larawan na ipinakita sa artikulo) ay kadalasang pinapalitan ang mga tao sa mga lugar na may mga espesyal na kundisyon. Ibinahagi sa produksyon ng mga machine na nagbibigay ng isang mainit-init na microclimate ng kuwarto na may temperatura na hindi hihigit sa 30 degrees Celsius. Ang mga robot na gawa sa hindi kinakalawang na bakal na karne ng karne ng karne, na lumahok sa produksyon ng mga produkto ng pagawaan ng gatas, at, siyempre, ang mga produkto ng stack at pack sa pinakamahusay na paraan.

Ito ay mahirap na ang kalkula ang kontribusyon ng naturang mga aparato sa ang automotive industriya. Eksperto aminin na ang pinaka-makapangyarihang at produktibong machine ngayon ay tiyak ang "Cook na" robot. Mga larawan ng mga aparatong nag-aalok ng isang buong saklaw ng automotive mga pagpapatakbo assembly, kahanga-hanga. Sa kasong ito, oras na upang talagang makipag-usap tungkol sa mga automated na produksyon.

plastik processing, plastik release, ang paggawa ng mga komplikadong hugis bahagi na ginawa ng iba't ibang mga materyales ay nagbibigay ng mga robot sa produksyon sa tunay na mapanganib sa kalusugan ng tao polusyon.

Ang isa pang mahalagang lugar ng application ng "ni Cook" yunit ay gawa sa kahoy. At inilarawan bilang ang aparato ay nagbibigay ng pagganap ng mga indibidwal na mga order at ang pagtatatag ng malakihang produksyon series sa lahat ng yugto - mula sa pangunahing pagpoproseso at pag-cut sa paggiling, pagbabarena, paggiling.

presyo

Sa kasalukuyan, ang Russian at CIS pangangailangan ng merkado na binuo ng kumpanya Kuka at Fanuc robot. Mga presyo ng mga ito saklaw mula sa 25 000-800 000 rubles. Ito kahanga-hanga Extension ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng iba't-ibang modelo: standard light-duty (5-15 kg), mga espesyal na (espesyal na paglutas ng problema), dalubhasa (nagtatrabaho sa isang kakaibang kapaligiran), mabigat na-duty na mga sasakyan (hanggang sa 4000 m).

napag-alaman

Dapat itong makikilala na ang mga potensyal na para sa paggamit ng pang-industriya robots ay hindi pa rin kasangkot sa puno. Kasabay nito ang mga pagsisikap ng mga propesyonal, modernong teknolohiya payagan upang mapagtanto ang higit pa at higit pang mga mapagbakasakali ideya.

Ang pangangailangan upang madagdagan ang produktibo ng pandaigdigang ekonomiya at i-maximize ang share ng intelektwal na paggawa ng tao ay malakas na insentibo ng higit pa at higit pang mga bagong uri at pagbabago ng pang-industriya robot.