El robot industrial. Los robots en la producción. Máquinas-robots

Estos dispositivos hoy en día, especialmente de la demanda en la economía nacional. El robot industrial, un poco similar a la de su prototipo en el libro de K. čapek «la Rebelión de los robots»,, - no se nutre de las ideas revolucionarias. Por el contrario, se realiza de buena fe, y con gran precisión, como los procesos básicos de la producción (ensamblado, soldadura, la coloración) y secundarias (carga-descarga, la fijación del producto en la fabricación, traslado).

El Uso de tales  inteligentes» máquinas de ayuda a la decisión de los tres mayores problemas de la producción:

• ­ aumento de la productividad;
• ­ la mejora de las condiciones de trabajo de las personas;
• ­ optimizar el uso de los recursos humanos.

Robots de la progenie de producción a gran escala

Los Robots en la producción en masa se extendió a finales del siglo XX en relación con el aumento significativo de la producción industrial. Las grandes series de productos han condicionado la necesidad de la intensidad y la calidad de esa tarea que excede los objetivos de las posibilidades humanas. En lugar de aprovechar los muchos miles de trabajadores calificados, en los modernos tecnológicos de las fábricas funcionan numerosos de alta eficiencia líneas automáticas que funcionan en el modo de continua destinados o bien de ciclos.

Los Líderes en el desarrollo de este tipo de tecnologías, декларирующих la amplia aplicación de los robots industriales son japón, estados unidos, alemania, suecia y suiza. En dos grandes grupos se dividen producidas en los mencionados países modernos robots industriales. Sus tipos se definen por la pertenencia a dos fundamentalmente diferentes métodos de control:

• ­ manipuladores automáticos;
• ­ el dispositivo de forma remota administradas por el hombre.

¿Para qué se utilizan?

Acerca de la necesidad de su creación comenzó a hablar a principios del siglo XX. Sin embargo, en aquel tiempo no existía elementos de la base de que la banca. Hoy, siguiendo los dictados de tiempo, robots, máquinas se utilizan en la mayoría de los más tecnológicos de producción.

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Por desgracia, el equipamiento de tales  inteligentes» máquinas de sectores enteros de la industria obstaculizada por la escasez de inversiones. A pesar de las ventajas de su uso es claramente superan iniciales de los costos, ya que le permiten hablar no sólo y no tanto acerca de la automatización, ¿cuántos de los profundos cambios en el ámbito de la producción y del trabajo.

El Uso de robots industriales ha permitido efectivo realizar непосильные el hombre de la laboriosidad y de la precisión de trabajo: la carga/descarga, colocación, ordenación, la orientación de las piezas, el movimiento de piezas de un robot a otro, y de productos terminados en el almacén, puntos de soldadura y la soldadura de las costuras; el montaje mecánicos y electrónicos de los detalles; tendido de cables; el corte de piezas sobre el complejo trazado.

Manipulador como parte de un robot industrial

Funcionalmente es esta la  inteligente» máquina de перепрограммируемой sau (sistema automático de control) y de trabajo del cuerpo (el sistema de movimiento y la mecánica de dispositivo de puntero). Si sau normalmente bastante compacta, visualmente está oculta y no se tira directamente a los ojos, el área de cuerpo tiene tan característico de vista de que un robot industrial a menudo se llama de la siguiente manera: «de un robot manipulador».

Por definición, el manipulador se llama el dispositivo que realiza el movimiento en el espacio de las superficies de trabajo y objetos de trabajo. Estos aparatos constan de los eslabones de las dos especies. Los primeros proporcionan un movimiento de carácter progresivo. El segundo deformaciones angulares. Los eslabones de su movimiento, utilizan o neumática, o hidráulica (la más potente), el actuador.

Manipulador, creado por analogía con la mano humana, para el trabajo con los detalles está equipado con dotan захватным dispositivo. En varios dispositivos de este tipo directamente captura más a menudo realizaban los dedos mecánicos. Cuando se trabaja con superficies planas de objetos tomas de mecánicos de las ventosas.

Si el manipulador tuvo que trabajar a la vez con muchos del mismo tipo los acopios, la captura se ejecutó a través de la extensa diseño.

En Lugar de la pinza manipulador a menudo están equipados móvil de soldadura equipos, especialmente tecnológica pulverizador o simplemente con un destornillador.

Como el robot se mueve

Máquinas-robots normalmente caben dos tipos de movimiento en el espacio (aunque una parte de ellos se puede nombrar a fijos). Esto depende de las condiciones de una determinada producción. Si desea asegurarse de que el movimiento por la superficie lisa, su implementan mediante dirigida a un bajo precio. Si desea trabajar en diferentes niveles, utilizan la  desfile de» sistema de ventosas neumáticas. El movimiento del robot está bien se orienta como en el espacio, y en las esquinas de las coordenadas. Los modernos dispositivos de posicionamiento de estos dispositivos normalizados, que consisten en las unidades tecnológicas y permiten dar de alta precisión de mover piezas de un peso de 250 a 4000 kg.

Construcción

Las escalas automatizadas automóviles en multidisciplinarios producciones llevó a una cierta uniformidad en sus componentes principales bloques. Modernasrobots industriales manipuladores tienen en su diseño:

• ­soporte utilizado para la fijación de деталезахватывающего dispositivo (грейфера), - una especie de «mano», de hecho, y lleve a cabo el tratamiento;
• ­pinza con la guía de la (última determina la posición de la  mano» en el espacio);
• ­dispositivos de seguridad, que llevan, преобразовывающие y la transmisión de energía en forma de esfuerzo de torsión en el eje (gracias a ellos, el robot recibe la capacidad de movimiento);
• ­el sistema de control y administración de llevar a cabo sus programas; la admisión de nuevos programas; el análisis de las procedentes de los sensores de la información, y, en consecuencia, la transferencia de su garanticen el dispositivo;
• ­el sistema de posicionamiento de la parte de trabajo, la medición de las posiciones y movimientos de los ejes de la manipulación.

El alba de la creación de robots industriales

De Vuelta en el cercano pasado y recordemos cómo empezó la historia de la creación de máquinas industriales automáticas. Los primeros robots han aparecido en estados unidos en 1962, y se producen eran empresas  Юнимейшн Инкорпорэйтед» y  Версатран». Aunque para ser exactos, lo antes concedió la libertad de un robot industrial  Юнимейт», creado por el ingeniero estadounidense D. Деволом, запатентовавшим propia sau, programable mediante tarjetas perforadas. Esto fue evidente avance técnico: «inteligentes» máquinas de memorizaran las coordenadas de los puntos de su recorrido y que cumplan con el trabajo según el programa.

El Primer robot industrial de la  Юнимейт» estaba equipado con двухпальцевым dispositivo para la captura de la neumotracción y  mano» en la unidad hidráulica con cinco grados de libertad. Sus características permitían mover 12-килограммовую detalle con una precisión de hasta 1,25 mm.

Otro de un robot manipulador de la  Версатран», creado del mismo nombre de la empresa descargue y descargaba 1200 ladrillos por hora en el horno para la cocción. Con éxito se sustituía el trabajo de personas en trabajos nocivos para su salud, en un entorno de alta temperatura. La idea de su creación ha sido muy buena, y el diseño es tan fiable que las máquinas de esta marca siguen funcionando y en nuestro tiempo. Y esto a pesar de que su recurso ha superado cientos de miles de horas.

Observe que el dispositivo de robots industriales de la primera generación en términos de valor suponía el 75% de la mecánica y el 25% de la electrónica. El cambio de tales aparatos requería de tiempo y обуславливала el tiempo de inactividad de los equipos. Para la conversión de los mismos para la ejecución de un nuevo trabajo va a reemplazar el programa de control.

La Segunda generación de máquinas-robots

Pronto quedó claro: a pesar de todas las ventajas de la máquina de la primera generación eran imperfectos… la Segunda generación comprendió el más delgado de la gestión de la industria de los robots - adaptativa. Los primeros dispositivos exigían organizar el entorno en el que trabajaban. Última circunstancia a menudo significaba altos costos adicionales. Esto se vuelve de suma importancia para el desarrollo de la producción en masa.

Una Nueva etapa de progreso se caracterizó por el desarrollo conjunto de sensores. Con su ayuda, el robot tiene la calidad, el  очувствлением». Él comenzó a recibir información sobre el medio exterior y, de conformidad con ella, elegir la mejor opción de la acción. Por ejemplo, obtuvo conocimientos necesarios para tomar la pieza y evitar con ella un obstáculo. Se realiza dicha acción gracias a un microprocesador procesa la información recibida, la cual en adelante, introducida en las variables de los directores de programa, realmente se rigen por los robots.

Los Tipos principales de las operaciones de fabricación (soldadura, pintura, montaje, diversos tipos de mecanizado) también están sujetos a la adaptación. Es decir, cuando se ejecuta cada uno de ellos se inicia многовариантность para mejorar la calidad de cualquier tipo de los mencionados trabajos.

Control de manipuladores industriales se realiza principalmente mediante programación. El hardware de control, una función sirven industriales mini-PC/104 o MicroPC. Tenga en cuenta que la adaptación de la gestión se basa en многовариантном software. Y la decisión de seleccionar el tipo de programa de trabajo aceptado por el robot a partir de la información sobre el entorno descrito detectores.

Una característica de funcionamiento de un robot de la segunda generación es la previa existencia de los modos de trabajo, cada uno de los cuales se activa cuando ciertos indicadores obtenidos del medio exterior.

La Tercera generación de robots

Máquinas-robots de tercera generación son capaces de generar un programa de acción dependiendo de la tarea y las circunstancias del entorno externo. Ellos no tienen la  chuletas», es decir, pintados de tecnología de acción en determinadas variantes del medio exterior. Ellos tienen la capacidad por sí mismo de forma óptima para construir el algoritmo de su trabajo, así como la pronta implementarlo en la práctica. El coste de la electrónica de este robot industrial en más de diez veces por encima de su parte mecánica.

El Último robot, realizando la captura de detalles gracias a los sensores,  sabe», qué tan bien lo hizo. Además, se rige por la fuerza misma de la captura (force feedback) en función de la fragilidad del material de la pieza. Tal vez por eso, el dispositivo de robots industriales de nueva generación llamado inteligente.

Como se puede imaginar, la  cerebro» de este aparato es su sistema de control. Más prometedor esla regulación que ejerce de acuerdo con los métodos de la inteligencia artificial.

La Inteligencia de estas máquinas hacen los paquetes de aplicaciones de software, controladores lógicos programables, las herramientas de simulación. En la fabricación de robots industriales se unen en la red, lo que garantiza un nivel adecuado de interacción del sistema de la  hombre - máquina». También ha desarrollado herramientas de predicción del funcionamiento de tales dispositivos en el futuro gracias a realizado al software de simulación, que permite elegir las mejores opciones para la acción y la configuración de conexión en la red.

Las marcas Líderes mundiales de fabricantes de robots

Hoy en día el uso de robots industriales se garantiza empresas líderes, entre los cuales japoneses (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), estadounidenses (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), el alemán (Kuka).

Que son conocidos en el mundo de estas empresas? En el activo de Fanuc es el más rápido hoy en día, el delta-robot M-1iA (tales máquinas se utilizan normalmente cuando la caja), el más fuerte de los robots-seriynikov - M-2000iA, reconocidos en todo el mundo de los robots soldadores ArcMate.

No menos de la demanda de robots industriales en la fabricación, emitidos por Kuka. Estas máquinas alemana de precisión están procesando, soldadura, montaje, embalaje, паллетизацию, la operación de carga.

También es impresionante gama de japonés-americana de la compañía Motoman (Yaskawa), que se ejecuta en el mercado americano: 175 modelos de robots industriales, así como más de 40 soluciones integradas. Robots industriales, en la fabricación utilizados en los estados unidos, que en su mayoría están hechos de este líder en la industria de la empresa.

La Mayoría de los otros presentados por nosotros de las empresas ocupan un nicho a través de la fabricación de más de un número reducido de instrumentos especializados. Por ejemplo, Daihen y Panasonic producen robots de soldadura.

Formas de organizar la producción automatizada

Si hablar sobre la organización de la producción automatizada, primero, se ha implementado un duro lineal principio. Sin embargo, él a una velocidad suficientemente alta en el ciclo de producción tiene un inconveniente: el tiempo de inactividad debido a un error. Como alternativa, se inventó la trituradora de impacto de la tecnología. Con esta organización de la producción por el círculo se mueve y la pieza, y de la misma línea automatizada (robots). De la máquina en este caso, se pueden duplicar funciones y errores cuando este prácticamente excluidos. Sin embargo, en este caso, se pierde velocidad. Ideal para organizar el proceso híbrido de los dos anteriores. Se llama роторно-canalizada.

El robot Industrial como un elemento flexible de la producción automática

Moderno  inteligentes» el dispositivo rápidamente reconfiguran, высокопродуктивно y realizan trabajo con la ayuda de su complemento, que procesa el material y la pieza de trabajo. Dependiendo de las especificaciones de uso que pueden funcionar tanto en el marco de un programa, y variando su trabajo, es decir, la elección de una determinada cantidad proporcionados por programas deseada.

El robot Industrial es un componente flexible de fabricación asistida por ordenador (generalmente, como la reducción de la - gap). En la última también incluye:

• ­el sistema que realiza la cad;
• ­el complejo de la gestión automatizada del equipamiento tecnológico de la producción;
• ­robots industriales manipuladores;
• ­automáticamente se ejecuta de producción de transporte;
• ­los dispositivos que realizan la carga/descarga y colocación;
• ­de un sistema de control de producción de procesos;
• ­control automático de la producción.

Más información sobre la práctica de aplicación de los robots

El Presente de la industria de las aplicaciones son modernos robots. Sus tipos son diferentes, y que ofrecen un alto rendimiento estratégicamente importantes en las esferas de la industria. En particular, en gran medida, la economía de la alemania moderna debe su aumento de la capacidad de su aplicación. En qué sectores trabajan estos  de hierro de los trabajadores»? En la metalurgia funcionan prácticamente en todos los procesos de fundición, soldadura, forja, proporcionando el más alto nivel de calidad en el trabajo.

De Fundición como una industria con unas condiciones extremas para el trabajo humano (se tienen en cuenta las altas temperaturas y la contaminación), en gran medida, роботизировано. La máquina de Kuka montan incluso en fundiciones.

La industria Alimentaria también ha recibido de Kuka equipos para la producción. «Alimentos robots» (foto representados en el artículo), en su mayoría reemplaza a la gente en áreas con condiciones particulares. Comunes en las producciones de la máquina, proporcionan en ambientes calurosos microclima con una temperatura no superior a 30 grados centígrados. Los robots de acero inoxidable virtuoso procesan la carne, participan en la producción de productos lácteos, y también, por supuesto, echan y empaquetan los productos de manera óptima.

Es Difícil exagerar la contribución de estos aparatos en автомобилестроительную la industria. El reconocimiento de los profesionales, los más potentes y productivos de las máquinas de hoy en día es, precisamente, la  куковские» los robots. La foto de estos dispositivos, realizan todo el espectro de автосборочных de las operaciones, son impresionantes. Cuando este realmente es el momento de hablar de la automatización de la producción.

El Procesamiento de plásticos, la versión de plástico, fabricación dede los más complejos por la forma de piezas de diferentes materiales proporcionan a los robots en la fabricación, realmente perjudiciales para la salud humana ambientes sucios.

Otro importante campo de aplicación de la  куковских» los agregados es el trabajo de la madera. Y estas unidades proporcionan como la ejecución de los pedidos, así como el establecimiento de un gran número de serie de la producción en todas las etapas de procesamiento y corte hasta el fresado, taladrado, rectificado.

Precio

En la actualidad, en el mercado de rusia y de la cei y de la demanda fabricados por empresas de Kuka y Fanuc robots. Los precios de sus fluctúan entre 25 000 y 800 000 rub Esta impresionante разбежка se explica por la existencia de diferentes modelos: estándar, de baja capacidad de carga (5-15 kg), especiales (decisivos especiales de la tarea), especializados (personas que trabajan en precario el medio ambiente), gran capacidad de carga (hasta 4000 toneladas).

Conclusiones

Debe reconocer que el potencial del uso de robots industriales todavía no se inscribe plenamente. Cuando este esfuerzo de profesionales de las tecnologías modernas permiten implementar todos los más audaces ideas.

La Necesidad de aumentar la productividad de la economía mundial y la maximización de la cuota de minería de trabajo humano sirven a los poderosos incentivos para el desarrollo de nuevos tipos y modificaciones de robots industriales.