Robô industrial. Robôs na produção. Máquinas-robôs

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2019-07-16 10:00:20

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Estes dispositivos de hoje, principalmente da demanda na economia nacional. Robô industrial, um pouco semelhante ao seu protótipo no livro К. Чапека ão de uma Rebelião de robôs", não alimenta idéias revolucionárias. Ao contrário, ele, de boa fé, a executar, com grande precisão, como os processos básicos de produção (montagem, soldagem, pintura) e secundárias (carregamento-descarregamento, a fixação do produto durante a fabricação, o curso).

robô industrial

A Aplicação de tais ão inteligente» máquinas contribui para a solução de três problemas importantes de produção:

  • ­ aumentar a produtividade;
  • ­ melhorar as condições de trabalho de pessoas;
  • ­ otimizar o uso de recursos humanos.

Robôs Industriais - a ideia de uma grande produção

Robôs na produção em massa espalharam-se no final do século XX, devido ao aumento significativo da produção industrial. Grande gama de produtos motivaram a necessidade de intensidade, como o tipo de trabalho que excede objetivas as capacidades humanas. Em vez disso, para explorar os muitos milhares de trabalhadores qualificados, moderna e tecnologicamente avançados fábricas funcionam diversos alta eficiência de linha automático, operando no modo descontínuo ou contínuo de ciclos.

Os Líderes no desenvolvimento de tecnologias semelhantes, декларирующих ampla aplicação de robôs industriais, são Japão, estados unidos, Alemanha, Suécia e Suíça. Em dois grandes grupos, subdivididos fabricados na acima países modernos robôs industriais. São definidos com o sexo a dois, fundamentalmente, diferentes formas de controle:

  • ­ automático de manipuladores;
  • ­ dispositivos geridos remotamente pessoa.

Para que usá-los?

Sobre as necessidades de sua criação começou a falar, ainda no início do século XX. No entanto, na época ainda não existia o elemento base para a execução do planejado. Hoje, seguindo os ditames do tempo, robôs, máquinas são usadas na maioria dos mais avançados tecnologicamente produções.

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Infelizmente, modernização de tais ão inteligente» máquinas inteiras indústrias difícil déficit de investimento. Embora as vantagens de seu uso são claramente excedem os custos monetários iniciais, porque eles permitem que você falar não só e não tanto sobre a automação, quanto sobre as mais profundas mudanças na esfera da produção e do trabalho.

A Aplicação de robôs industriais permitiu a fazerem o impossível a um homem de complexidade e precisão de trabalho: carga/descarga, empilhamento, a classificação, a orientação de peças; curso de tarugos de um robô para o outro, e de produtos acabados - no armazém; de dispersão (xy) solda e soldagem de juntas; montagem mecânica e componentes eletrônicos; encaminhar o cabo; divisão de boletos de difícil contorno.

Manipulador como componente industrial do robô

os robôs manipuladoresFuncionalmente é essa ão inteligente" máquina do перепрограммируемой SAU (sistema de controlo automático) e trabalho de corpo (sistema de circulação e mecânico do manipulador). Se SAU, normalmente, é compacto o suficiente, visualmente está escondido e não corre directamente nos olhos, o trabalho do corpo é tão característico vista que o robô industrial é muitas vezes chamado da seguinte forma: "um robô manipulador".

Por definição, o manipulador é chamado de dispositivo que realiza o movimento no espaço, superfícies de trabalho e objetos de trabalho. Estes dispositivos são compostos a partir de links dos dois tipos. Os primeiros fornecem o movimento translacional do caráter. Segunda - angulares do curso. Como um padrão de elos de seu movimento, usam ou pneumático ou hidráulico (o mais poderoso) da unidade.

Manipulador, criado por analogia com a mão humana, para trabalhar com os detalhes equipado tecnológica захватным dispositivo. Em vários dispositivos do mesmo tipo, diretamente captura mais frequentemente realizamos mecânica dedos. Ao trabalhar com superfícies planas de objetos захватывались mecânica de ventosas.

Se o manipulador deve trabalhar simultaneamente com muitos однотипными peças, captura foi iniciada graças a um especial de uma extensa do projeto.

Em Vez de захватного dispositivo manipulador muitas vezes оснащают móvel da máquina de soldadura equipamento especial tecnológica spray ou mesmo apenas uma chave de fenda.

Como o robô move-se

Máquinas-robôs normalmente cabem aos dois tipos de curso no espaço (embora parte deles pode ser chamado de microfones). Isso depende das condições específicas de produção. Se a necessidade de garantir o movimento de superfície lisa, em seguida, implementá-lo usando o direcional do monotrilho. Se você deseja trabalhar em diferentes níveis, utilizam ão andar» sistema de suspensão a ar ventosas. Movendo-se o robô está bem versado como espaciais, e em coordenadas angulares. Os dispositivos modernos de posicionamento de tais dispositivos são uniformes, eles são compostos de tecnologia de blocos e permitem garantir a alta precisão de movimentação de peças usinadas com peso de 250 a 4000 кг.

Projeto

O Uso de consideração de carros automatizados é a multidisciplinares, ocupações levou a uma padronização de seus componentes principais blocos. Modernoos robôs manipuladores têm em seu projeto:

  • ­suporte utilizado para a fixação de деталезахватывающего dispositivo (garra), - uma espécie de "mão", de fato e executa o tratamento;
  • ­garra com a guia (o último define a posição de "mãos" no espaço);
  • ­dispositivo de software, levando, преобразовывающие e transmissoras de energia na forma de torque no eixo (graças a eles, o robô industrial recebe o potencial de movimento);
  • ­sistema de controle e gestão de execução atribuídas a ele de programas; recepção de novos programas; análise provenientes de sensores de informações e, consequentemente, a transmissão de sua na fornecem dispositivo;
  • ­o sistema de posicionamento da peça de trabalho, medidas de posição e movimentos dos eixos de manipulação.

A Aurora da criação de robôs industriais

dispositivo de robôs industriaisVoltar no próximo passado e lembrar de como começou a história da criação de máquinas industriais-máquinas caça-níqueis. Os primeiros robôs apareceram nos estados unidos em 1962 г., e eles foram produzidos por empresas ão Юнимейшн Инкорпорэйтед" e "Версатран". Embora, para ser exatos, é antes de tudo liberado industrial robot ão Юнимейт", criado pelo americano engenheiro Д. Деволом, запатентовавшим própria SAU, programável através de cartões perfurados. Era óbvio técnico avanço: ão inteligente" máquina memorizando as coordenadas dos pontos do seu percurso e realizaram o trabalho de acordo com o programa.

O Primeiro robô industrial ão Юнимейт» foi equipado com двухпальцевым dispositivo para captura de пневмоприводе e ão com a mão» no гидроприводе com cinco graus de liberdade. Suas características permitiam mover-12-килограммовую detalhe, com precisão de até 1,25 мм.

O Outro robô manipulador ão Версатран", homônimo criado pela empresa, carregar e разгружал 1200 tijolos por hora no forno para assar. Ele substituiu com êxito o trabalho de pessoas em prejudicial para a sua saúde um ambiente de alta temperatura. A idéia de sua criação foi muito boa, e o projeto - é tão confiável, que as máquinas individuais, esta marca de continuar a trabalhar no nosso tempo. E isso apesar do fato de que seu recurso superou as centenas de milhares de horas.

Note-se que o dispositivo de robôs industriais de primeira geração, em termos de valor previsto de 75% de mecânica e 25% dos produtos eletrônicos. Alteração de tais dispositivos exigiu tempo e обуславливала o tempo de inatividade do equipamento. Para reaproveitamento-los com o objetivo de realizar um novo trabalho executou a substituição do programa de controle.

A Segunda geração de máquinas-robôs

Logo descobriu-se: apesar de todos os prós, máquinas de primeira geração foram insuficientes… a Segunda geração de casamento mais sutil de controle de robôs industriais - adaptativo. Os primeiros dispositivos exigiram a organizar o ambiente no qual eles trabalhavam. A última circunstância, muitas vezes significava altos custos adicionais. Isso tornou-se crítico para o desenvolvimento da produção em massa.

Uma Nova fase de progresso caracterizou o desenvolvimento de vários sensores. Com a sua ajuda robô tem qualidade, chamado "очувствлением". Ele tornou-se para receber informações sobre o ambiente externo e, conformando-me com ele, escolher a melhor opção de ação. Por exemplo, adquiriu habilidades que permitem tomar detalhe e contornar com ela obstáculo. É ação de graças a um microprocessador e o processamento das informações recebidas, a qual, posteriormente, foi introduzido em variáveis de gerentes de programas, realmente são guiados por robôs.

Tipos principais de operações de fabricação (solda, pintura, montagem, vários tipos de usinagem mecânica) também são passíveis de adaptação. Ou seja, na execução de cada um deles é acionado многовариантность para a melhoria da qualidade de qualquer tipo de trabalhos acima.

O Controle industriais manipulador combinados é realizada, principalmente, por meio de programação. O hardware de controle de função servem industriais mini-computadores PC/104 ou MicroPC. Note-se que a gestão adaptativa baseada em многовариантном software. Com a decisão de seleccionar um tipo de programa de trabalho, é adotado um robô, com base em informações sobre o ambiente descrito detectores.

Uma característica Típica de funcionamento de um robô de segunda geração é a presença de um dos modos de trabalho, cada um dos quais é ativado quando determinados indicadores, obtidos a partir do ambiente externo.

A Terceira geração de robôs

robots máquina

Máquinas-robôs de terceira geração, são capazes de gerar o programa de suas ações em função da tarefa e as circunstâncias do ambiente externo. Eles não ão de folhas de fraude", т. е. afrescos tecnológicas de ação em certas variantes do ambiente externo. Eles possuem a capacidade de auto-ideal de construir o algoritmo do seu trabalho, e rapidamente implementar sua prática. O custo da eletrônica de tal industrial robô dezenas de vezes acima de sua parte mecânica.

O mais Novo robô, realizando a captura de detalhes, graças a sensores, "sabe", o quão bem ele fez. Além disso, é regulada em si o poder de captura (reorientação de força) em função da fragilidade do material da peça. Talvez seja por isso que o dispositivo de robôs industriais de nova geração chamam de intelectual.

Como você percebe ão cérebro» este instrumento é o sistema de seu controle. O mais promissor éa regulação exercida de acordo com técnicas de inteligência artificial.

O Intelecto estas máquinas fazem pacotes de aplicativos de software, controladores lógicos programáveis, ferramentas de modelagem. Na fabricação de robôs industriais se em rede, proporcionando o devido nível de interação do sistema ão homem - máquina". Também desenvolveu ferramentas de previsão de funcionamento de tais dispositivos no futuro, graças реализованному software de simulação, que permite escolher as melhores opções de ação e configuração de conexão em rede.

O Líder mundial em empresas de manufatura robôs

Hoje, a aplicação de robôs industriais, fornecida por empresas líderes, entre os quais o japonês (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), americana (KC Robots, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), o alemão (Kuka).

Que são conhecidos no mundo essas empresas? Em um ativo Fanuc - o mais rápido hoje em dia, delta-um robô M-1iA (tais máquinas são utilizadas, normalmente, quando a embalagem), o mais forte dos robôs-серийников - M-2000iA, reconhecidas em todo o mundo, os robôs soldadores ArcMate.

Não menos procurados robôs industriais para produção, desenvolvidas pela Kuka. Estas máquinas com a precisão realizam o tratamento, soldagem, montagem, embalagem, паллетизацию, de movimentação de carga.

Também é impressionante gama de japonês-empresa norte-americana Motoman (Yaskawa), trabalhando para o mercado americano: 175 modelos de robôs industriais, bem como mais de 40 soluções integradas. Robôs industriais, na produção utilizados nos estados unidos, que em sua maioria são feitos exatamente para este líder em seu setor da empresa.

A Maioria dos outros apresentados a gente empresas ocupam um nicho através da fabricação de mais de um punhado de instrumentação especializada. Por exemplo, Daihen e Panasonic liberam robô de solda.

Formas de organização de produção automatizada

a aplicação de robôs industriaisSe falar sobre a organização da produção automatizada, o primeiro foi implementado de disco linear princípio. No entanto, ele se suficientemente elevado, velocidade do ciclo de produção tem uma desvantagem - o tempo de inatividade devido a falhas. Como alternativa, foi inventado o impacto da tecnologia. Quando o tipo de organização da produção em um círculo se move e processado o item, e a própria automatizado de linha (robôs). A máquina nesse caso, podem duplicar funções e falhas quando são praticamente eliminados. No entanto, neste caso, perde-se a velocidade. Perfeito organização do processo híbrido dos dois acima. É chamado de rotativas de área.

Robô Industrial como elemento flexível de produção automática

Os ão inteligente» dispositivo rapidamente перенастраиваются, высокопродуктивно e auto-realizando o trabalho com a ajuda de sua snap-ins de processamento de materiais e a peça de trabalho. Em função das especificidades de uso, eles podem funcionar como dentro de um único programa, e variando o seu trabalho, т. е. escolhendo a partir de um número fixo de programas fornecidos desejada.

Robô Industrial é a relação de um elemento flexível de manufatura assistida por computador (geralmente aceita reduzir - GAP). Na última também inclui:

  • ­o sistema que computer-aided design;
  • ­complexo automatizados de controle de tecnologia de ponta de fabricação;
  • ­robôs industriais manipuladores;
  • ­automaticamente execução de produção de transporte;
  • ­dispositivo de exercício de carga/descarga e colocação;
  • ­o sistema de controle sobre a produção de processos;
  • ­gerenciamento automático de produção.

Leia Mais sobre a prática de robôs

o primeiro robô industrialEstas aplicações industriais são modernos robôs. Os tipos são diferentes, e eles oferecem alto desempenho estrategicamente importantes sectores da indústria. Em particular, em grande parte, a economia da Alemanha moderna deve o seu potencial de crescimento de sua aplicação. Em que setores trabalham essas ão de ferro cientistas"? No trabalho de metais, eles funcionam praticamente todos os processos: fundição, soldagem, fabricação, fornecendo o mais alto nível de qualidade do trabalho.

Como a indústria de Fundição com condições extremas de trabalho humano (refere-se a altas temperaturas e poluição), em grande medida, роботизировано. A máquina da Kuka monte mesmo em fundições de chão de fábrica.

A indústria de Alimentos também recebeu da Kuka equipamento para fins de produção. ão de Alimentos robôs» (foto apresentada no artigo), na sua maioria, se sobrepõem a pessoas em áreas com condições especiais. São comuns em produções da máquina, proporcionando a нагревающихся áreas de clima com temperatura não superior a 30 graus Celsius. Os robôs de aço inoxidável magistral processam a carne, estão envolvidas na produção de produtos lácteos, bem como, é claro, deita-se e embalar os produtos da melhor forma.

é Difícil superestimar a contribuição de tais dispositivos em автомобилестроительную indústria. Pela admissão de profissionais, as mais poderosas e produtivas, as máquinas de hoje em dia, é o "куковские» robôs. Foto de tais dispositivos, que exercem a toda a gama de автосборочных operações, são impressionantes. Se realmente o momento de falar sobre a produção automatizada.

O Processamento de plásticos, edição de plástico, fabricação deo mais irritante em forma de peças de diversos materiais fornecem robôs na produção realmente prejudicial para a saúde de uma pessoa contaminada ambiente.

Ainda de uma crítica da esfera de aplicação ão куковских» agregados é de carpintaria. Com os dispositivos fornecem como a execução de encomendas, e a construção de um grande número de série de fabricação em todas as fases do tratamento primário e serrar a fresagem, perfuração, lixamento.

Preço

Atualmente, O mercado da Rússia e países da CEI exigidos produzidos por empresas Kuka e robôs Fanuc. Os preços deles variam entre 25 000 a 800 000 руб. Essa impressionante разбежка explica a existência de vários modelos: padrão de baixa capacidade de carga (5-15 kg), especiais (decisivos especiais de tarefas), especializados (em execução não convencional meio ambiente), grande capacidade de carga (até 4000 toneladas).

Conclusões

máquinas robôsDeve-se reconhecer que o potencial para a utilização de robôs industriais, ainda não é utilizada plenamente. Quando uma porção de profissionais de tecnologias modernas permitem implementar todas as mais ousadas idéias.

As Necessidades de aumento da produtividade mundial, e o de maximizar a participação intelectual do trabalho humano servem como poderosos estímulos de desenvolvimento de novos tipos e versões de robôs industriais.


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Alin Trodden - autor do artigo, editor
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