Industrielle robotter i moderne produktion — typer og enheder

Industrielle robotter er meget udbredt i dag i menneskelig produktion. De tjener som et af de mest effektive midler til mekanisering og automatisering af transport- og fragtoperationer såvel som mange teknologiske processer.

Den positive effekt af introduktionen af ​​industrirobotter bemærkes normalt samtidigt fra flere sider: arbejdsproduktiviteten stiger, kvaliteten af ​​det endelige produkt forbedres, produktionsomkostningerne falder, arbejdsforholdene for en person forbedres og endelig overgangen af ​​en virksomhed fra frigivelse af en type produkt i en anden lettes meget.

Men for at opnå en så omfattende og mangefacetteret positiv effekt af introduktionen af ​​industrirobotter på en allerede fungerende manuel produktion, er det nødvendigt på forhånd at beregne de planlagte omkostninger til selve implementeringsprocessen, for robottens pris, og også at afveje, om kompleksiteten af ​​din produktions- og teknologiske proces generelt er tilstrækkelig til, at moderniseringsplanen hjælper med at installere industrirobotter.

Faktisk er produktionen nogle gange så forenklet, at det simpelthen er upraktisk og endda skadeligt at installere robotter. Derudover vil der kræves kvalificeret personale til opsætning, vedligeholdelse, programmering af robotter, og i gang med arbejdet - hjælpeanordninger osv. Det er vigtigt at tage højde for dette på forhånd.

På den ene eller anden måde bliver ubemandede robotløsninger i produktionen mere og mere relevante i dag, om ikke andet fordi den skadelige indvirkning på menneskers sundhed er minimeret. Lad os her tilføje forståelsen af, at den fulde cyklus af forarbejdning og installation sker hurtigere, uden pauser for røgpauser og uden fejl, der er iboende i enhver produktion, hvor en levende person handler i stedet for en robot. Den menneskelige faktor er praktisk taget udelukket efter at have installeret robotterne og startet den teknologiske proces.

I dag er manuelt arbejde i de fleste tilfælde erstattet af arbejdet fra en robotmanipulator: værktøjsgreb, værktøjsfiksering, fastholdelse af emnet, indføring i arbejdsområdet. Begrænsninger er kun pålagt af: lastkapacitet, begrænset arbejdsområde, forprogrammerede bevægelser.

Industrirobotten er i stand til at levere:

• høj produktivitet takket være hurtig og nøjagtig positionering; bedre effektivitet, da der ikke er behov for at betale løn til de personer, han erstatter, er én operatør nok;

• høj kvalitet — nøjagtighed af størrelsesordenen 0,05 mm, lav sandsynlighed for ægteskab;

• sikkerhed for menneskers sundhed, for eksempel på grund af det faktum, at når man maler, er menneskelig kontakt med maling og lak nu udelukket;

• Endelig er robottens arbejdsområde strengt begrænset og kræver minimal vedligeholdelse, selvom arbejdsmiljøet er kemisk aggressivt, vil robottens materiale modstå denne påvirkning.

Historisk set blev den første patenterede industrirobot frigivet i 1961 af Unimation Inc til General Motors fabrik i New Jersey. Robottens handlingssekvens registreres i form af en kode på en magnetisk tromle og udføres i generaliserede koordinater. Til at udføre handlinger bruger robotten hydrauliske forstærkere. Denne teknologi blev senere overført til den japanske Kawasaki Heavy Industries og den engelske Guest, Keen og Nettlefolds.Sådan blev produktionen af ​​robotter hos Unimation Inc udvidet noget.

I 1970 havde Stanford University udviklet den første robot, der lignede evnerne til en menneskelig arm med 6 frihedsgrader, som blev styret af en computer og havde elektriske drev. Samtidig udvikler det japanske firma Nachi det. Tysklands KUKA Robotics ville demonstrere Famulus seks-akse robotten i 1973, og schweiziske ABB Robotics ville nu begynde at sælge ASEA robotten, også seks-akset og elektromekanisk drevet.

I 1974 etablerede det japanske firma Fanuc sin egen produktion. I 1977 blev den første Yaskawa-robot produceret.Med udviklingen af ​​computerteknologi introduceres robotter i stigende grad i bilindustrien: i begyndelsen af ​​1980'erne investerede General Motors fyrre milliarder dollars i dannelsen af ​​sit eget fabriksautomationssystem.

I 1984 ville indenlandske Avtovaz erhverve en licens fra KUKA Robotics og begynde at producere robotter til sine egne produktionslinjer. Næsten 70 % af alle robotter i verden vil i 1995 være i Japan, dets hjemmemarked. På den måde vil industrirobotter endelig etablere sig i bilindustrien.

Hvordan forløber bilproduktion uden svejsning? Ingen måde. Så det viser sig, at alle bilindustrien i verden er udstyret med hundredvis af robotsvejsekomplekser. Hver femte industrirobot er involveret i svejsning. Næste krav er en robotlæsser, men argonbue og punktsvejsning kommer først.

Ingen manuel svejsning kan matche sømkvaliteten og graden af ​​processtyring med en specialiseret robot. Hvad med lasersvejsning, hvor den teknologiske proces fra en afstand på op til 2 meter ved hjælp af en fokuseret laser udføres med en nøjagtighed på 0,2 mm — den er simpelthen uerstattelig i flykonstruktion og medicin. Læg dertil integrationen med CAD/CAM digitale systemer.

Svejserobotten har tre hovedbetjeningsenheder: et arbejdslegeme, en computer, der styrer arbejdslegemet og hukommelsen. Arbejdskroppen er udstyret med et hånd-lignende håndtag. Kroppen har bevægelsesfrihed langs tre akser (X, Y, Z), og selve griberen kan rotere rundt om disse akser. Robotten kan selv bevæge sig langs guiderne.

Intet moderne produktionsanlæg kan undvære af- og pålæsning, uanset produkternes størrelse og vægt. Robotten vil selvstændigt installere emnet i maskinen, derefter losse og placere det. En robot kan interagere med flere maskiner samtidigt. Vi kan selvfølgelig ikke lade være med at nævne i denne sammenhæng lastning af bagage i lufthavnen.

Robotter gør det allerede muligt at reducere personaleomkostningerne til et minimum. Det handler ikke kun om simple funktioner som stansning eller ovnbetjening. Robotter er i stand til at løfte flere vægte under meget vanskeligere forhold, mens de ikke bliver trætte og bruger væsentligt mindre tid, end en levende person ville.

I f.eks. støberier og smede er forholdene traditionelt meget vanskelige for mennesker. Denne type produktion ligger på tredjepladsen efter losning og lastning hvad angår robotisering. Det er ikke tilfældigt, at næsten alle europæiske støberier nu er udstyret med automatiserede systemer med industrirobotter. Omkostningerne ved at implementere en robot koster virksomheden hundredtusindvis af dollars, men et meget fleksibelt kompleks står til dens rådighed, som er mere end kompenseret.

Robot laser og plasmaskæring forbedre traditionelle linjer med plasmabrændere. Tredimensionel skæring og skæring af hjørner og I-bjælker, klargøring til videre bearbejdning, svejsning, boring. I bilindustrien er denne teknologi simpelthen uerstattelig, da kanterne af produkterne skal skæres præcist og hurtigt efter stempling og formning.

En sådan robot kan kombinere både svejsning og skæring.Produktiviteten øges ved indførelse af vandstråleskæring, som eliminerer unødig udsættelse for varme på materialet.På to et halvt minut bliver alle de små huller i metallet i Renault Espace coupéerne skåret i Renaults robotfabrik i Frankrig.

Ved fremstilling af møbler, biler og andre produkter er robotrørbøjning, der involverer et arbejdshoved, nyttig, når røret placeres af en robot og bøjes meget hurtigt. Et sådant rør kan nu udstyres med forskellige elementer, der ikke vil forstyrre processen med at bøje dornerne af robotten.

Kantning, boring og fræsning - hvad kunne være nemmere for en robot, uanset om det er metal, træ eller plastik. Præcise og holdbare manipulatorer klarer disse opgaver med et brag. Arbejdsområdet er ikke begrænset, det er nok at installere en forlænget akse eller flere kontrollerede akser, hvilket giver fremragende fleksibilitet plus høj hastighed. Man kan ikke gøre dette.

Fræseværktøjets rotationsfrekvenser når titusindvis af omdrejninger i minuttet, og slibningen af ​​sømme er fuldstændig omdannet til en række simple gentagne bevægelser. Men tidligere blev slibning og slibende overfladebehandling betragtet som noget snavset og tungt, og også meget skadeligt. Pastaen tilføres nu automatisk under filthjulsbearbejdning efter at have passeret slibebåndet. Hurtigt og sikkert for operatøren.

Udsigterne for industriel robotteknologi er enorme, da robotter grundlæggende kan introduceres i næsten enhver produktionsproces og i ubegrænsede mængder.Kvaliteten af ​​automatisk arbejde er nogle gange så høj, at den simpelthen er uopnåelig for menneskehænder. Der er hele store industrier, hvor fejl og unøjagtigheder er uacceptable: flyfremstilling, præcisionsmedicinsk udstyr, ultrapræcisionsvåben osv. For slet ikke at tale om stigningen i de enkelte virksomheders konkurrenceevne og den positive effekt på deres økonomi.