Industriroboter i moderne produksjon — typer og enheter

Industriroboter er mye brukt i dag i menneskelig produksjon. De fungerer som et av de mest effektive midlene for mekanisering og automatisering av transport- og lasteoperasjoner, samt mange teknologiske prosesser.

Den positive effekten av introduksjonen av industriroboter blir vanligvis lagt merke til samtidig fra flere sider: arbeidsproduktiviteten øker, kvaliteten på sluttproduktet forbedres, produksjonskostnadene reduseres, arbeidsforholdene for en person forbedres, og til slutt, overgangen til en bedrift fra frigjøring av en type produkt i en annen er betydelig lettere.

Men for å oppnå en så omfattende og mangefasettert positiv effekt av introduksjonen av industriroboter på en allerede fungerende manuell produksjon, er det nødvendig å på forhånd beregne de planlagte kostnadene for selve implementeringsprosessen, for prisen på roboten, og også for å avveie om kompleksiteten i produksjonen og den teknologiske prosessen din generelt er tilstrekkelig for moderniseringsplanen for å hjelpe med å installere industriroboter.

Faktisk er produksjonen noen ganger i utgangspunktet så forenklet at installasjon av roboter rett og slett er upraktisk og til og med skadelig. I tillegg vil det kreves kvalifisert personell for oppsett, vedlikehold, programmering av roboter, og under arbeid - hjelpeutstyr osv. Det er viktig å ta hensyn til dette på forhånd.

På en eller annen måte blir ubemannede robotløsninger i produksjonen stadig mer aktuelle i dag, om ikke annet fordi den skadelige innvirkningen på menneskers helse er minimalisert. La oss her legge til forståelsen av at hele syklusen av prosessering og installasjon gjøres raskere, uten pauser for røykpauser og uten feil som er iboende i enhver produksjon der en levende person handler i stedet for en robot. Den menneskelige faktoren, etter å ha satt opp robotene og startet den teknologiske prosessen, er praktisk talt utelukket.

I dag er manuelt arbeid i de fleste tilfeller erstattet av arbeidet til en robotmanipulator: verktøygrep, verktøyfiksering, fastholdelse av arbeidsstykket, mating inn i arbeidsområdet. Begrensninger pålegges kun av: lastekapasitet, begrenset arbeidsområde, forhåndsprogrammerte bevegelser.

Industriroboten er i stand til å gi:

• høy produktivitet takket være rask og nøyaktig posisjonering; bedre effektivitet, siden det ikke er behov for å betale lønn til personene han erstatter, er én operatør nok;

• høy kvalitet — nøyaktighet i størrelsesorden 0,05 mm, lav sannsynlighet for ekteskap;

• sikkerhet for menneskers helse, for eksempel på grunn av det faktum at når man maler, er menneskelig kontakt med maling og lakk nå utelukket;

• Til slutt er arbeidsområdet til roboten strengt begrenset og krever minimalt vedlikehold, selv om arbeidsmiljøet er kjemisk aggressivt, vil materialet til roboten tåle denne påvirkningen.

Historisk sett ble den første patenterte industriroboten utgitt i 1961 av Unimation Inc for General Motors-anlegget i New Jersey. Sekvensen av robotens handlinger registreres i form av en kode på en magnetisk trommel og utføres i generaliserte koordinater. For å utføre handlinger bruker roboten hydrauliske forsterkere. Denne teknologien ble senere overført til japanske Kawasaki Heavy Industries og engelske Guest, Keen og Nettlefolds. Dermed utvidet produksjonen av roboter til Unimation Inc noe.

I 1970 hadde Stanford University utviklet den første roboten som lignet egenskapene til en menneskelig arm med 6 frihetsgrader, som ble kontrollert av en datamaskin og hadde elektriske stasjoner. Samtidig utvikler det japanske selskapet Nachi det. Tysklands KUKA Robotics skulle demonstrere Famulus seksakseroboten i 1973, og sveitsiske ABB Robotics ville nå begynne å selge ASEA-roboten, også seksakset og elektromekanisk drevet.

I 1974 etablerte det japanske selskapet Fanuc sin egen produksjon. I 1977 ble den første Yaskawa-roboten produsert.Med utviklingen av datateknologi blir roboter i økende grad introdusert i bilindustrien: på begynnelsen av 1980-tallet investerte General Motors førti milliarder dollar i dannelsen av sitt eget fabrikkautomatiseringssystem.

I 1984 ville innenlandske Avtovaz skaffe seg en lisens fra KUKA Robotics og begynne å produsere roboter for sine egne produksjonslinjer. Nesten 70 % av alle roboter i verden, innen 1995, vil være i Japan, hjemmemarkedet. På denne måten vil industriroboter endelig etablere seg i bilindustrien.

Hvordan går bilproduksjon uten sveising? Aldri. Så det viser seg at alle bilindustriene i verden er utstyrt med hundrevis av robotsveisekomplekser. Hver femte industrirobot er involvert i sveising. Neste krav er en robotlaster, men argonbue og punktsveising kommer først.

Ingen manuell sveising kan matche sømkvaliteten og graden av prosesskontroll med en spesialisert robot. Hva med lasersveising, hvor den teknologiske prosessen fra en avstand på opptil 2 meter ved hjelp av en fokusert laser utføres med en nøyaktighet på 0,2 mm — den er rett og slett uerstattelig i flykonstruksjon og medisin. Legg til det integrasjonen med CAD / CAM digitale systemer.

Sveiseroboten har tre hoveddriftsenheter: en arbeidskropp, en datamaskin som styrer arbeidskroppen og minne. Arbeidskroppen er utstyrt med et håndlignende håndtak. Kroppen har bevegelsesfrihet langs tre akser (X, Y, Z), og selve griperen kan rotere rundt disse aksene. Roboten selv kan bevege seg langs føringene.

Ingen moderne produksjonsanlegg kan klare seg uten lossing og lasting, uansett størrelse og vekt på produktene. Roboten vil uavhengig installere arbeidsstykket i maskinen, deretter losse og plassere det. En robot kan samhandle med flere maskiner samtidig. Vi kan selvfølgelig ikke la være å nevne i denne sammenheng lasting av bagasje på flyplassen.

Roboter gjør det allerede mulig å redusere personalkostnadene til et minimum. Det handler ikke bare om enkle funksjoner som stansing eller ovnsdrift. Roboter er i stand til å løfte flere vekter under mye vanskeligere forhold, samtidig som de ikke blir slitne og bruker betydelig mindre tid enn en levende person ville gjort.

I for eksempel støperier og smeder er forholdene tradisjonelt svært vanskelige for folk. Denne typen produksjon ligger på tredjeplass etter lossing og lasting når det gjelder robotisering. Det er ingen tilfeldighet at nesten alle europeiske støperier nå er utstyrt med automatiserte systemer med industriroboter. Kostnaden for å implementere en robot koster bedriften hundretusenvis av dollar, men et veldig fleksibelt kompleks står til disposisjon, som er mer enn kompensert.

Robotlaser og plasmaskjæring forbedre tradisjonelle linjer med plasmalykter. Tredimensjonal skjæring og kapping av hjørner og I-bjelker, klargjøring for videre bearbeiding, sveising, boring. I bilindustrien er denne teknologien rett og slett uerstattelig, siden kantene på produktene må kuttes nøyaktig og raskt etter stempling og forming.

En slik robot kan kombinere både sveising og skjæring.Produktiviteten økes ved innføring av vannstråleskjæring, som eliminerer unødvendig eksponering for varme på materialet.Dermed kuttes alle de små hullene i metallet til Renault Espace-kupéene på to og et halvt minutt i Renaults robotanlegg i Frankrike.

Ved fremstilling av møbler, biler og andre produkter er robotrørbøying som involverer et arbeidshode nyttig når røret plasseres av en robot og bøyes veldig raskt. Et slikt rør kan nå utstyres med forskjellige elementer som ikke vil forstyrre prosessen med å bøye dorene av roboten.

Kanting, boring og fresing – hva kan være enklere for en robot, enten det er metall, tre eller plast. Presise og holdbare manipulatorer håndterer disse oppgavene med et smell. Arbeidsområdet er ikke begrenset, det er nok å installere en utvidet akse eller flere kontrollerte akser, noe som gir utmerket fleksibilitet pluss høy hastighet. Man kan ikke gjøre dette.

Rotasjonsfrekvensene til freseverktøyet når titusenvis av omdreininger per minutt, og slipingen av sømmer blir fullstendig forvandlet til en rekke enkle repeterende bevegelser. Men tidligere ble sliping og slipende overflatebehandling ansett som noe skittent og tungt, og også svært skadelig. Pastaen mates nå automatisk under filthjulsbehandling etter å ha passert slipebåndet. Raskt og trygt for operatøren.

Utsiktene for industrirobotikk er enorme, ettersom roboter fundamentalt sett kan introduseres i nesten enhver produksjonsprosess og i ubegrensede mengder.Kvaliteten på automatisk arbeid er noen ganger så høy at den rett og slett er uoppnåelig for menneskehender. Det er hele store industrier hvor feil og unøyaktigheter er uakseptable: flyproduksjon, presisjonsmedisinsk utstyr, ultrapresisjonsvåpen, etc. For ikke å snakke om økningen i konkurranseevnen til enkeltbedrifter og den positive effekten på deres økonomi.