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Robot industrial. Robots en el trabajo. Máquinas-robots

Estos dispositivos son ahora sobre todo en la demanda en la economía. Robot industrial, un poco similar a su prototipo en el libro de "Rise of the Robots" de Capek – no alimenta las ideas revolucionarias. Por el contrario, ha cumplido fielmente, y con gran precisión, como los principales procesos de producción (montaje, soldadura, pintura) y auxiliar (carga y descarga, la fijación del producto durante la fabricación, transferencia).

El uso de este tipo de máquinas "inteligentes" contribuye a la solución efectiva de los tres principales problemas de producción:

  • aumentar la productividad;
  • mejorar las condiciones de trabajo de la población;
  • optimizar el uso de los recursos humanos.

Los robots industriales – una idea original de la producción a gran escala

Robots en la producción de forma masiva se extendió a finales del siglo XX, debido al aumento significativo en la producción industrial. producción de grandes series como resultado la necesidad de que la intensidad y la calidad de este trabajo, el desempeño de los cuales supera las posibilidades humanas objetivas. En lugar de usar muchos miles de trabajadores expertos en plantas tecnológicos modernos operar numerosas líneas de producción altamente automatizados que operan en modo discontinuo o ciclo continuo.

Los líderes en el desarrollo de estas tecnologías, que declaran el uso de robots industriales son el Japón, EE.UU., Alemania, Suecia y Suiza. En dos grandes grupos se dividen fabrican en los países mencionados anteriormente, los actuales robots industriales. Formas de membresía son determinadas por dos métodos de gestión fundamentalmente diferentes:

  • manipuladores automáticos;
  • dispositivos, hombre por control remoto.

¿Por qué se utilizan?

Sobre la necesidad de la creación de ellos empezó a hablar a principios del siglo XX. Sin embargo, en ese momento todavía no existía el elemento de base para el plan. Hoy en día, siguiendo los dictados de los robots máquina del tiempo se utilizan en la mayoría de las industrias más avanzadas tecnológicamente.

Por desgracia, re-equipamiento de este tipo de máquinas "inteligentes" de industrias enteras obstaculizado déficit de inversión. A pesar de las ventajas de su uso superan claramente los costes iniciales de caja, ya que le permite hablar no sólo y no tanto de la automatización, sino de cambios profundos en la producción y el trabajo.

El uso de robots industriales llevará a cabo eficazmente hombre agotador en la complejidad y precisión: carga / descarga, apilamiento, la clasificación, la orientación de las partes; mover las piezas de trabajo de un robot a otro, y los productos terminados – al almacén; soldadura por puntos y de soldadura de costura; montaje de componentes mecánicos y electrónicos; tendido de cables; corte de piezas de trabajo de contorno complejo.

El manipulador como parte de un robot industrial

Funcionalmente incluye tal máquina "inteligente" de reprogramable ACS (sistema de control automático) y el medio de trabajo (el sistema de movimiento y el manipulador mecánico). Si ACS normalmente lo suficientemente compacto oculta visualmente y no se precipita directamente en el ojo, el fluido de trabajo tiene una visión tan característica de que un robot industrial es a menudo llamado de la siguiente manera: "el robot manipulador."

Por definición, el manipulador es un dispositivo que lleva a cabo el movimiento en el espacio de las superficies de trabajo y objetos de trabajo. Estos instrumentos consisten en dos tipos de enlaces. En primer lugar garantizar la sostenibilidad del movimiento. El segundo – el desplazamiento angular. Tales unidades convencionales para su movimiento usado unidad o bien neumático o hidráulico (más potente).

Manipulador, creado por analogía con la mano humana para trabajar con piezas equipados con pinzas de tecnología avanzada. Varios dispositivos de este tipo captan directamente dedos mecánicos menudo realizadas. Cuando se trabaja con superficies planas los objetos son capturados por ventosas mecánicas.

Si la grúa tenía que trabajar al mismo tiempo con muchos de los mismos tipos de piezas de trabajo, la incautación fue realizada por un diseño especial extensa.

En lugar del brazo de agarre suelen estar equipados con equipo de soldadura móvil, aerosol tecnológico especial o simplemente un destornillador.

A medida que el robot se mueve

robots automáticos generalmente adaptadas a dos tipos de movimiento en el espacio (aunque algunos de ellos son estacionarios). Depende de las condiciones específicas de producción. Si es necesario para asegurar el movimiento suave de la superficie, se realiza por el monorraíl direccional. Si quieres trabajar en diferentes niveles, utilizar el sistema de "paso" con ventosas neumáticas. Mover el robot perfectamente orientado en el espacio, y las coordenadas angulares. dispositivos contemporáneos, tales dispositivos de posicionamiento están unificadas, se componen de unidades de proceso y permiten para piezas de trabajo en movimiento de alta precisión que pesan de 250 a 4000 kg.

diseño

El uso de máquinas automatizadas se considera una diversidad de industrias condujeron a una cierta estandarización de sus bloques de construcción básicos. robots manipuladores industriales modernas tienen en su diseño:

  • una trama que se utiliza para montar detalezahvatyvayuschego dispositivo (pinza), – una especie de "mano" en realidad realiza el procesamiento;
  • lidiar con la guía (este último determina la posición de "manos" en el espacio);
  • del dispositivo, lo que lleva, la conversión y la transmisión de energía en forma de par de torsión en el eje (debido a su potencial robot industrial recibe un movimiento);
  • control y sistema de gestión de llevar a cabo sus programas; la aceptación de nuevos programas; analizar la información recibida de los sensores, y, por consiguiente, la transferencia al dispositivo que proporciona;
  • la parte de trabajo del sistema de posicionamiento, posiciones de medición y los movimientos de los ejes de manipulación.

creación amanecer de robots industriales

De vuelta en el pasado reciente y recordar cómo comenzó la historia de la creación de máquinas automáticas industriales. Los primeros robots aparecieron en los EE.UU. en 1962, y que fueron hechas por empresas "Yunimeyshn Incorporated" y "Versatran". Aunque, para ser precisos, antes de que aún lanzado un robot industrial "Yunimeyt" creado por el ingeniero estadounidense J. Devol, patentó propia SAU, programable utilizando tarjetas perforadas. Fue un evidente avance máquinas "inteligentes" técnicos memorizan las coordenadas de su ruta y reproducir este trabajo bajo el programa.

El primer robot industrial "Yunimeyt" estaba equipado con un dispositivo de captura de dos dedos en el actuador y la "mano" en el accionamiento hidráulico con cinco grados de libertad. Sus características se les permite moverse un detalle 12 kilogramos con una precisión de hasta 1,25 mm.

Otro manipulador de robot "Versatran" creado por la misma empresa, la carga y descarga 1200 ladrillos por hora en el horno. Se ha sustituido con éxito el trabajo de las personas en el entorno nocivo para su salud con una alta temperatura. La idea de su creación ha tenido mucho éxito, y el diseño – tan fiable que las máquinas individuales de la marca y continúan trabajando en nuestro tiempo. Y esto a pesar del hecho de que su participación ha superado los cientos de miles de horas.

Tenga en cuenta que el aparato de la primera generación de robots industriales en valor asumido 75% y 25% de la mecánica electrónica. Readaptación de estos dispositivos requiere tiempo y causa el tiempo de inactividad. Para la conversión de dirigir su nueva operación implica el intercambio del programa de control.

Las máquinas robóticas de segunda generación

Pronto quedó claro: a pesar de todas las ventajas de los primeros coches de generación eran imperfectos … La segunda generación supone un mayor control de robots industriales – adaptativa. Los primeros dispositivos necesarios para simplificar el entorno en el que trabajaban. Esta última circunstancia es a menudo significaba altos costos adicionales. Se convirtió en crítico para el desarrollo de la producción en masa.

Una nueva etapa de progreso caracteriza por el desarrollo de múltiples sensores. Con la ayuda de la calidad del robot get llama "sensibilización". Comenzó a recibir información sobre el medio ambiente y, de acuerdo con ella, elegir el mejor curso de acción. Por ejemplo, las competencias adquiridas a participar y obtener un poco con su discapacidad. Tal acción tiene lugar gracias a un microprocesador procesar la información recibida, que se inserta a continuación en las variables de los programas de control, guiado por robots reales.

Tipos de operaciones fijas de fabricación (soldadura, pintura, montaje, diversos tipos de procesamiento mecánico) también están sujetos a la adaptación. Es decir, cuando se realiza cada uno de ellos iniciados por múltiples variables para mejorar la calidad de cualquier tipo de los trabajos anteriores.

gestión de manipuladores industriales se realiza principalmente por el software. funciones de control de hardware sirven industrial mini-ordenadores PC / 104 o MicroPC. Tenga en cuenta que el control adaptativo se basa en un software multivariante. Y la decisión de elegir el tipo de programa de trabajo adoptado por el robot sobre la base de información sobre el medio ambiente, describe los detectores.

Un rasgo característico de la operación de la segunda generación del robot está instalado disponibilidad previa de los modos de funcionamiento, cada uno de los cuales se activan cuando ciertos valores obtenidos a partir del entorno externo.

La tercera generación de robots

máquinas de tercera generación, los robots son capaces de generar de forma independiente su acción en función de la tarea y las circunstancias del entorno. Ellos no "engañan hojas", es decir. E. Pintado acciones tecnológicas en ciertas realizaciones, el ambiente externo. Tienen la capacidad de construir su propio algoritmo óptimo de su trabajo, y rápidamente implementar en la práctica. coste de la electrónica de un robot industrial tal es diez veces mayor que sus partes mecánicas.

El último robot, llevando los detalles de agarre a través de sensores, "sabe" lo bien que hizo. Además, regulado en sí la fuerza de agarre (retroalimentación de fuerza) en función de la fragilidad de los elementos materiales. Quizás esta es la razón por la nueva generación de robots industriales dispositivo de llamada inteligente.

Como ya saben, el "cerebro" de este dispositivo es su sistema de control. El más prometedor es la regulación, llevado a cabo de acuerdo con los métodos de la inteligencia artificial.

Inteligencia haga estas máquinas paquetes de aplicaciones, controladores lógicos programables, herramientas de simulación. En la fabricación de los robots industriales están conectados en red para proporcionar el nivel apropiado de interacción del sistema "hombre – máquina". Pronosticar el funcionamiento de estos dispositivos en el futuro también las herramientas desarrolladas gracias a la simulación de software implementado que le permite elegir las mejores opciones para la acción y la configuración de la conexión a la red.

las principales compañías del mundo que producen los robots

Hoy en día, el uso de robots industriales es apoyado por empresas líderes, incluyendo japonés (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), americano (KC Robots, Triton fabricación, Kaman Corporation), alemán (Kuka).

Lo que se sabe que estas empresas en el mundo? El activo Fanuc – el más rápido hasta la fecha, robot delta M-1iA (tales máquinas se utilizan comúnmente en el envase), el más poderoso de los números de serie de robots – M-2000iA, reconocida a nivel mundial robots soldadores ArcMate.

No menos demanda de robots industriales en la fabricación, emitidos por Kuka. Estas máquinas realizan con mecanizado de precisión alemán, soldadura, montaje, embalaje, paletizado, carga.

También impresionante línea de la compañía estadounidense de origen japonés Motoman (Yaskawa), que opera en el mercado estadounidense: los 175 modelos de robots industriales, así como más de 40 soluciones integradas. Los robots industriales utilizados en la fabricación en los Estados Unidos, la mayoría de ellos se realizan con precisión esta empresa líder en su sector.

La mayor parte de las otras empresas representadas por nosotros ocupar su nicho mediante la fabricación de un estrecho rango de instrumentos especializados. Por ejemplo, DAIHEN y Panasonic robots de soldadura producen.

Maneras de organizar la producción automatizada

Si hablamos de la organización de la fabricación automatizada, el principio de línea dura se llevó a cabo al comienzo. Sin embargo, es a una velocidad suficientemente alta del ciclo de producción tiene un inconveniente importante – el tiempo de inactividad debido a fallas. La tecnología rotativa se inventó como una alternativa. Cuando una organización se mueve en un círculo de la producción y la pieza de trabajo, y la línea misma está automatizado (robotizado). Las máquinas en este caso pueden duplicar funciones y disfunciones mientras que prácticamente eliminado. Sin embargo, en este caso se pierde la velocidad. Una variante del procedimiento de organización ideal – un híbrido de los dos anteriores. Se llama la rotativo-transportador.

Robot industrial como un elemento de una producción automatizada flexibles

Los dispositivos modernos "inteligentes" rápidamente reconfigurados, altamente productiva y funcionan de forma independiente de la operación a través de su producción, procesamiento de materiales y espacios en blanco. Dependiendo del uso específico, pueden funcionar en un programa, y variando su trabajo, es decir. E. Selección de una cantidad fija de los programas deseados.

robot industrial es un elemento constitutivo de la producción automatizada flexible (abreviaturas estándar – GAP). En los últimos años, también incluye:

  • sistema, que ayudó diseño;
  • el control automatizado de complejo de producción de equipamiento tecnológico;
  • robots manipuladores industriales;
  • la ejecución automática de los vehículos de producción;
  • dispositivo de la realización de carga / descarga y colocación;
  • el control sobre el proceso de producción;
  • gestión de la producción automatizada.

Más información sobre la aplicación práctica de los robots

aplicaciones industriales reales son robots avanzados. Clases de diverso, y proporcionan un alto rendimiento estratégicamente importantes áreas de la industria. En particular, gran parte de la economía alemana moderna debe su crecimiento potencial de su aplicación. ¿En qué sectores están trabajando estos "trabajadores del hierro"? La elaboración de metales que operan en casi todos los procesos: fundición, soldadura, forja, asegurando el más alto nivel de calidad.

Fundición como una rama con condiciones extremas de trabajo humano (es decir, las altas temperaturas y la contaminación) robotizada está en gran medida. Máquinas de Kuka montados incluso en las fundiciones.

La industria alimentaria también recibió de equipos Kuka para fines de producción. "robots de alimentos" (foto presentado en el artículo), en su mayor parte reemplazados por personas en áreas con condiciones especiales. Máquinas comunes en las industrias que proporcionan un microclima calienta la habitación con una temperatura no superior a 30 grados Celsius. robots de acero inoxidable tratados con brillantez carne involucrados en la producción de productos lácteos, así como, por supuesto, apilado y empaquetado de productos de manera óptima.

Es difícil sobreestimar la contribución de tales dispositivos en la industria automotriz. Los expertos admiten que las máquinas más potentes y productivas actuales son, precisamente, los robots del "cocinero". Fotos de dispositivos que ofrecen una gama completa de las operaciones de montaje de automóviles, impresionante. En este caso, es el momento de hablar realmente de producción automatizada.

Transformación de plástico, de liberación de plástico, la fabricación de piezas en forma de complejos de diferentes materiales proporcionan robots en la producción en muy perjudicial para la contaminación salud humana.

Otra área importante de aplicación de unidades "de Cook" es la madera. Y se describen como los dispositivos ofrecen un rendimiento de órdenes individuales y el establecimiento de la producción en serie a gran escala en todas las etapas – a partir de la primera transformación y corte de fresado, taladrado, rectificado.

precios

En la actualidad, la demanda de Rusia y CIS mercado generados por las empresas y Kuka Robots Fanuc. ellos los precios oscilan entre 25 000 y 800 000 rublos. Este impresionante extensión explica por la existencia de diferentes modelos: de poca potencia estándar (5-15 kg), especiales (resolución de un problema especial), especializado (que trabajan en un entorno inusual), los vehículos pesados (hasta 4000 m).

hallazgos

Se debe reconocer que el potencial para el uso de robots industriales todavía no están involucrados en su totalidad. Al mismo tiempo, los esfuerzos de los profesionales, las tecnologías modernas permiten realizar más y más osadas ideas.

La necesidad de aumentar la productividad de la economía global y maximizar la participación del trabajo humano intelectual son fuertes incentivos de más y más nuevos tipos y modificaciones de los robots industriales.