Robot industriel. Robots au travail. Machines-robots

Ces dispositifs sont maintenant particulièrement de la demande dans l'économie. robot industriel, un peu semblable à son prototype dans le livre de « Rise of the Robots » de Capek – ne nourrit pas les idées révolutionnaires. Au contraire, il a fidèlement rempli, et avec une grande précision, comme les principaux processus de production (assemblage, soudure, peinture) et auxiliaire (chargement et déchargement, la fixation du produit lors de la fabrication, transfert).

L'utilisation de ces machines « intelligentes » contribue à la solution efficace des trois problèmes majeurs de production:

• à accroître leur productivité;
• l'amélioration des conditions de travail des hommes;
• optimiser l'utilisation des ressources humaines.

Robots industriels – l'idée originale de la production à grande échelle

Les robots dans la production de diffusion massive à la fin du XX siècle , en raison de l'augmentation significative de la production industrielle. Grande production en série a donné lieu à la nécessité d'une intensité et la qualité de ce travail, dont l'exécution dépasse les possibilités humaines objectives. Plutôt que d'utiliser plusieurs milliers de travailleurs qualifiés dans les installations technologiques modernes fonctionnent de nombreuses lignes de production hautement automatisés fonctionnant en mode discontinu ou cycle continu.

Les leaders du développement de ces technologies, l'utilisation des déclarant robots industriels sont le Japon, Etats-Unis, l'Allemagne, la Suède et la Suisse. En deux grands groupes sont divisés fabriqués dans les pays mentionnés ci-dessus, les robots industriels actuels. Les formulaires d'adhésion sont déterminées par deux méthodes de gestion fondamentalement différentes:

• manipulateurs automatiques;
• appareils, homme télécommandée.

Pourquoi les utiliser?

A propos de la nécessité de les créer a commencé à parler au début du XX siècle. Cependant, à cette époque, ne pas encore exister la base des éléments du plan. Aujourd'hui, après les diktats des robots machine à temps sont utilisés dans la plupart des industries les plus technologiquement avancés.

Malheureusement, le rééquipement de ces machines de l'ensemble des industries « intelligentes » entravées déficit d'investissement. Bien que les avantages de leur utilisation dépassent nettement les coûts initiaux en espèces, car ils vous permettent de parler non seulement et pas tant sur l'automatisation, mais des changements profonds dans la production et la main-d'œuvre.

L'utilisation de robots industriels fonctionnera de façon efficace l'homme éreintant sur la complexité et la précision: chargement / déchargement, l'empilage, le tri, l'orientation des parties; des pièces en mouvement d'un robot à l'autre, et les produits finis – à l'entrepôt; le soudage par points et soudage à la molette; l'assemblage des composants mécaniques et électroniques; pose de câbles; couper des pièces de contour complexe.

Le manipulateur dans le cadre d'un robot industriel

Fonctionnellement il comprend cette machine « intelligente » de reprogrammable ACS (système de commande automatique) et le milieu de travail (le système de mouvement et le manipulateur mécanique). Si ACS assez généralement compact visuellement caché et ne se précipite pas directement dans l'œil, le fluide de travail a une telle vue caractéristique qu'un robot industriel est souvent appelé comme suit: « le robot manipulateur. »

Par définition, le manipulateur est un dispositif mettant en oeuvre le mouvement dans l'espace des surfaces et des objets de travail de la main-d'œuvre. Ces instruments sont constitués de deux types de liens. Tout d'abord assurer la pérennité du mouvement. Le second – le déplacement angulaire. De telles unités classiques pour son mouvement utilisés soit pneumatique ou hydraulique (plus puissant) d'entraînement.

Manipulateur, créé par analogie avec la main humaine pour travailler avec des pièces équipées de pinces technologiquement avancés. Divers dispositifs de ce type capturer directement les doigts mécaniques souvent transportés. Lorsque l'on travaille avec des surfaces planes, les objets sont saisis par des ventouses mécaniques.

Si la grue a dû travailler en même temps avec beaucoup du même type de pièces, la saisie a été effectuée par une conception spéciale vaste.

Au lieu du bras de préhension sont souvent équipés d'un équipement mobile de soudage, pulvérisation technologique spéciale ou tout simplement un tournevis.

Comme le robot se déplace

robots automatiques généralement adaptés à deux types de mouvement dans l'espace (bien que certains d'entre eux sont fixes). Cela dépend des conditions de production spécifiques. Si nécessaire pour assurer la fluidité du mouvement de la surface, il est réalisé par le monorail directionnel. Si vous voulez travailler à différents niveaux, utilisez le système « étape » avec des ventouses pneumatiques. Déplacer le robot parfaitement orienté dans l'espace, et les coordonnées angulaires. appareils modernes tels dispositifs de positionnement sont unifiés, ils sont constitués d'unités de traitement et permettent de pièces mobiles de haute précision d'un poids de 250 à 4000 kg.

conception

L'utilisation de machines automatisées est considéré industries diversifiées conduit à une certaine normalisation de leurs éléments de base. robots manipulateurs industriels modernes ont dans sa conception:

• un cadre utilisé pour monter detalezahvatyvayuschego dispositif (pince), – une sorte de « main » effectue la transformation;
• prises avec le guide (ce dernier détermine la position de « mains » dans l'espace);
• du dispositif, ce qui conduit, de conversion et de transmission d'énergie sous la forme d'un couple sur l'essieu (en raison de leur potentiel robot industriel reçoit un mouvement);
• système de contrôle et de gestion d'exécuter ses programmes; l'acceptation de nouveaux programmes; l'analyse des informations reçues des capteurs, et, en conséquence, le transférer vers le dispositif de fourniture;
• la partie de travail du système de positionnement, des positions de mesure et les déplacements des axes de manipulation.

création aube de robots industriels

De retour dans un passé récent et rappelez-vous comment l'histoire a commencé la création de machines automatiques industrielles. Les premiers robots sont apparus aux États-Unis en 1962, et ils ont été faites par les entreprises « Yunimeyshn Incorporated » et « Versatran ». Bien que, pour être précis, que, avant encore sorti un robot industriel « Yunimeyt » créé par l'ingénieur américain J. Devol, breveté propre SAU, programmable en utilisant des cartes perforées. Ce fut une percée technique évidentes machines « intelligentes » coordonnées mémorisées de votre itinéraire et effectuer le travail dans le cadre du programme.

Le premier robot industriel « Yunimeyt » a été équipé d'un dispositif de capture à deux doigts de l'actionneur et de la « main » à l'entraînement hydraulique avec cinq degrés de liberté. Ses caractéristiques peuvent se déplacer un détail de 12 kg avec une précision jusqu'à 1,25 mm.

Un autre robot manipulateur « Versatran » créé par la même société, sont chargés et déchargés en 1200 briques par heure dans le four. Il a remplacé avec succès le travail des personnes dans la nuit à leur environnement sanitaire avec une température élevée. L'idée de sa création a connu un grand succès, et la conception – si fiable que les différentes machines de la marque et de continuer à travailler dans notre temps. Et cela malgré le fait que leur part a dépassé des centaines de milliers d'heures.

On notera que le dispositif de la première génération de robots industriels en valeur supposée de 75% et 25% de l'électronique de la mécanique. Réajustement de tels dispositifs nécessitent du temps et les temps d'arrêt de cause. Pour la conversion pour lancer leur nouvelle opération implique l'échange du programme de contrôle.

La deuxième génération de machines robotiques

Il est vite devenu clair: malgré tous les avantages des premières voitures de génération étaient imparfaits … La deuxième génération a pris le contrôle plus fin de robots industriels – adaptatifs. Les appareils plus anciens nécessaires pour rationaliser l'environnement dans lequel ils ont travaillé. Cette dernière circonstance est souvent signifié des coûts supplémentaires élevés. Il est devenu essentiel pour le développement de la production de masse.

Une nouvelle étape de progrès caractérisée par le développement de plusieurs capteurs. Avec leur aide, la qualité get robot appelé « sensibilisation ». Il a commencé à recevoir des informations sur l'environnement et, en accord avec elle, choisir le meilleur plan d'action. Par exemple, les compétences acquises à prendre part et se déplacer avec son handicap. Une telle action se fait grâce à un microprocesseur traitement des informations reçues, qui est ensuite inséré dans les variables des programmes de contrôle, guidés par des robots réels.

Les types d'opérations de fabrication fixes (soudure, la peinture, l' assemblage, les différents types de traitement mécanique) sont également soumis à l' adaptation. Autrement dit, lors de l'exécution chacun d'eux initié par variante multiples pour améliorer la qualité de tout type de travaux ci-dessus.

la gestion des manipulateurs industriels se fait principalement par le logiciel. les fonctions de contrôle du matériel industriel servent des mini-ordinateurs PC / 104 ou MicroPC. Notez que le contrôle adaptatif est basé sur un logiciel à plusieurs variables. Et la décision de choisir le type de programme de travail adopté par le robot sur la base d'informations sur l'environnement, a décrit des détecteurs.

Un trait caractéristique de l'opération de la deuxième génération du robot est installé avant la disponibilité de modes de fonctionnement, qui est activé lorsque chacune des certaines valeurs obtenues à partir de l'environnement extérieur.

La troisième génération de robots

machines de troisième génération, les robots sont capables de générer de façon indépendante son action en fonction de la tâche et les circonstances de l'environnement. Ils ne sont pas « tricher feuilles », à savoir. E. Painted actions technologiques dans certains modes de réalisation, l'environnement extérieur. Ils ont la capacité de construire votre propre algorithme optimal de ses travaux, et mettre en œuvre rapidement dans la pratique. coût de l'électronique d'un tel robot industriel est dix fois plus élevé que les pièces mécaniques.

Le dernier robot, portant les détails de poignée grâce à des capteurs, « sait » à quel point il l'a fait. En outre, les forces de serrage elle-même régulée (retour de force) en fonction de la fragilité des éléments matériels. Peut-être est la raison pour laquelle la nouvelle génération de robots industriels dispositif appelé intelligent.

Comme vous le savez, le « cerveau » de ce dispositif est son système de contrôle. Le plus prometteur est la régulation, réalisée selon les méthodes de l'intelligence artificielle.

Intelligence demande ces machines paquets applications, automates programmables, des outils de simulation. Dans la fabrication de robots industriels sont mis en réseau pour fournir le niveau approprié d'interaction du système « homme – machine ». La prévision du fonctionnement de ces appareils à l'avenir également les outils mis au point grâce à la simulation du logiciel mis en œuvre qui vous permet de choisir les meilleures options pour l'action et la configuration de la connexion au réseau.

grandes entreprises du monde qui produisent des robots

Aujourd'hui, l'utilisation de robots industriels est pris en charge par des entreprises leaders, dont le japonais (Fanuc, Kawasaki, Motoman, Daihen OTC, Panasonic), American (Robots KC, Triton Manufacturing, Kaman Corporation), allemand (Kuka).

Ce que ces sociétés sont connues dans le monde? L'actif Fanuc – le plus rapide à ce jour, robot delta M-1Ia (ces machines sont couramment utilisés dans l'emballage), le plus puissant des robots numéros de série – M-2000iA, reconnu dans le monde entier soudeurs robotiques Arcmate.

Pas moins de demande pour les robots industriels dans le secteur manufacturier, émis par Kuka. Ces machines effectuent avec usinage de précision allemande, le soudage, l'assemblage, l'emballage, la palettisation, le chargement.

Aussi impressionnante gamme de la société japonaise-américaine Motoman (Yaskawa), opérant sur le marché américain: les 175 modèles de robots industriels, ainsi que plus de 40 solutions intégrées. Les robots industriels utilisés dans la fabrication aux États-Unis, la plupart d'entre eux sont précisément cette société fait de premier plan dans son secteur d'activité.

La plupart des autres entreprises représentées par nous occuper leur niche par la fabrication d'une gamme étroite d'instruments spécialisés. Par exemple, DAIHEN et robots de soudage Panasonic produisent.

Façons d'organiser la production automatisée

Si l'on parle de l'organisation de la fabrication automatisée, le principe de la ligne dure a été mis en œuvre au début. Cependant, il est à une vitesse suffisamment élevée du cycle de production a un inconvénient important – temps d' arrêt dus à des défaillances. La technologie rotative a été inventé comme une alternative. Lorsqu'une organisation se déplace dans un cercle de production et la pièce à usiner, et la ligne elle-même est automatisé (robot). Les machines dans ce cas peuvent reproduire des fonctions et des dysfonctionnements pendant pratiquement éliminés. Cependant, dans ce cas, la vitesse est perdue. Un processus d'organisation variante idéale – un hybride des deux ci-dessus. Il est appelé le convoyeur rotatif.

Robot industriel comme un élément d'une production automatisée souple

Modernes appareils « intelligents » rapidement reconfigurés, très productifs et fonctionnent indépendamment du fonctionnement par sa production, de traitement des matériaux et des blancs. En fonction de l'utilisation spécifique, ils peuvent fonctionner dans un seul programme, et en faisant varier son travail, par exemple. E. Sélection à partir d'une quantité fixe des programmes souhaités.

Robot industriel est un élément constitutif de la production automatisée souple (les abréviations standard – GAP). Ces dernières années, comprend également:

• système, ce qui a facilité la conception;
• contrôle complexe automatisé de production de l'équipement technique;
• manipulateurs de robots industriels;
• exécuter automatiquement les véhicules de production;
• Dispositif effectuant le chargement / déchargement et de placement;
• le contrôle du processus de production;
• gestion automatisée de la production.

En savoir plus sur l'application pratique des robots

Réelles applications industrielles sont des robots avancés. Types de différents, et ils offrent des performances élevées domaines d'importance stratégique de l'industrie. En particulier, une grande partie de l'économie allemande moderne doit son potentiel de croissance de leur application. Dans quels secteurs travaillent ces « travailleurs de fer »? Dans la métallurgie, ils fonctionnent dans presque tous les processus: moulage, soudage, forgeage, assurant le plus haut niveau de qualité.

Coulée comme une branche avec des conditions extrêmes pour le travail humain (ce qui signifie des températures élevées et la pollution) est largement robotisée. Machines de Kuka montées, même dans les fonderies.

L'industrie alimentaire a également reçu de l'équipement Kuka à des fins de production. « robots alimentaires » (photo présentée dans l'article), pour la plupart remplacés par des personnes dans les zones avec des conditions particulières. Machines communes dans les industries qui fournissent un microclimat chauffe la pièce à une température ne dépassant pas 30 degrés Celsius. robots en acier inoxydable viande traitée brillamment impliquée dans la production de produits laitiers, ainsi que, bien sûr, les produits empilés et emballés de façon optimale.

Il est difficile de surestimer la contribution de ces dispositifs dans l'industrie automobile. Les experts admettent que les machines les plus puissantes et productives aujourd'hui sont précisément les robots de la « Cook ». Photos de dispositifs offrant une gamme complète d'opérations d'assemblage automobile, impressionnant. Dans ce cas, il est temps de vraiment parler de production automatisée.

traitement des matières plastiques, la libération des matières plastiques, la fabrication de pièces en forme de complexes de différents matériaux fournissent des robots dans la production en très nocifs pour la pollution de la santé humaine.

Un autre domaine d'application important des unités « Cook » est en bois. Et décrit comme les appareils offrent des performances des commandes individuelles et la mise en place de la production de série à grande échelle à tous les stades – de la transformation primaire et la découpe au fraisage, perçage, meulage.

prix

À l'heure actuelle, la demande du marché russe et de la CEI généré par les entreprises robots Kuka et Fanuc. Les prix eux vont de 25 000 à 800 000 roubles. Cette impressionnante extension explique par l'existence de différents modèles: légers standard (5-15 kg), spécial (résolution de problème particulier), spécialisé (travail dans un environnement inhabituel), les véhicules utilitaires lourds (jusqu'à 4000 m).

résultats

Il faut reconnaître que le potentiel de l'utilisation de robots industriels ne sont pas encore impliqués dans leur intégralité. En même temps, les efforts des professionnels, les technologies modernes permettent de réaliser des idées de plus en plus audacieux.

La nécessité d'accroître la productivité de l'économie mondiale et de maximiser la part du travail intellectuel de l'homme sont fortes incitations de types de plus en plus nouvelles et modifications de robots industriels.