Industrieroboter. Roboter bei der Arbeit. Maschinen-Roboter

Diese Geräte sind jetzt besonders gefragt in der Wirtschaft. Industrieroboter, ein wenig ähnlich zu seinem Prototyp in dem Buch von Capeks „Rise of the Robots“ – nicht die revolutionären Ideen nähren. Im Gegenteil, er hat getreulich erfüllt, und mit großer Präzision, wie die wichtigsten Herstellungsverfahren (Montag, Schweißen, Lackieren) und Hilfs (Be- und Entladen, die Fixierung des Produkts während der Herstellung, Übertragung).

Die Verwendung eines solchen „intelligenten“ Maschinen trägt zur Lösung der drei großen Produktionsprobleme:

• die Produktivität zu steigern;
• Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Menschen;
• die Nutzung der Humanressourcen optimieren.

Industrieroboter – die Idee von Großproduktion

Roboter in der Produktion von in dem späten zwanzigsten Jahrhundert aufgrund der deutlichen Zunahme massiv verbreitet in der industriellen Produktion. Großserienfertigung für Intensität und Qualität dieser Arbeit in der Notwendigkeit geführt, die Leistung von mehr als die objektiven menschlichen Möglichkeiten. Anstatt viele Tausende von Facharbeiter in modernen technischen Anlagen nutzen arbeiten zahlreiche hochautomatisierten Fertigungslinien in diskontinuierlichen Modus oder kontinuierlichen Zyklus arbeitet.

Führend in der Entwicklung solcher Technologien, die Verwendung von Industrierobotern sind das Japan, USA, Deutschland, Schweden und die Schweiz erklärt. In zwei große Gruppen unterteilt sind in den oben genannten Ländern, aktuelle Industrieroboter hergestellt. Formen der Mitgliedschaft sind durch zwei grundsätzlich verschiedene Management-Methoden bestimmt:

• automatische Manipulatoren;
• Geräte, ferngesteuerte Menschen.

Warum sie?

Über die Notwendigkeit für sie zu schaffen begann Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts sprechen. Doch zu diesem Zeitpunkt noch nicht existierte die Elementbasis für den Plan. Heute, nach dem Diktat der Zeit-Maschine-Roboter werden in der Mehrzahl der technologisch fortschrittlichsten Industrien eingesetzt.

Leider Neuausrüstung der solche „intelligenten“ Maschinen ganzer Branchen Investitionsdefizit erschwert. Obwohl die Vorteile ihrer Verwendung nicht übersteigen deutlich die anfänglich Investitionskosten, weil sie Sie nicht nur und nicht so sehr um die Automatisierung zu reden, sondern um grundlegende Veränderungen in der Produktion und Arbeit.

Der Einsatz von Industrierobotern effektiv zurückbrechend Mann auf der Komplexität und Genauigkeit auszuführen: Laden / Entladen, Stapel, Sortieren, die Ausrichtung der Teile; bewegte Werkstück von einem Roboter zu einem anderen, und Fertigprodukten – zum Lager; Punktschweißen und Nahtschweißen; Montage von mechanischen und elektronischen Komponenten; Kabelverlegung; Schneiden von Werkstücken mit komplexer Kontur.

Der Manipulator als Teil eines Industrieroboters

Funktionell enthält es solche „intelligente“ Maschine von reprogrammierbaren ACS (Automatic Control System) und das Arbeitsmedium (das Bewegungssystem und den mechanischen Manipulator). Wenn ACS typischerweise kompakt genug, um visuell versteckt und stürzen nicht direkt in das Auge, hat das Arbeitsfluid eine solche Charakteristik, dass ein Industrieroboter oft wie folgt aufgerufen wird: „der Roboter-Manipulator“

Per Definition ist der Manipulator eine Vorrichtung, um die Bewegung in dem Raum der Arbeitsflächen und die Gegenstände der Arbeit durchgeführt wird. Diese Instrumente bestehen aus zwei Arten von Links. Erstens gewährleisten die Nachhaltigkeit der Bewegung. Die zweite – die Winkelverschiebung. Derartige herkömmliche Einheiten für ihre Bewegung verwendet entweder pneumatisch oder hydraulisch (leistungsfähigeren) -Laufwerk.

Manipulators, in Analogie zur menschlichen Hand erstellt mit Teilen mit technologisch fortgeschrittenen Greifern ausgestattet zu arbeiten. Verschiedene Vorrichtungen dieser Art direkt oft durch mechanische Finger erfassen. Wenn mit flachen Oberflächen arbeiten werden die Objekte durch mechanische Saugnäpfe erfaßt.

Wenn der Kran in der gleichen Zeit mit vielen der gleichen Art von Werkstücken arbeiten mußte, wurde die Beschlagnahme durch ein spezielles umfangreiches Design durchgeführt.

Anstelle des Greifarms ist oft mit mobilen Schweißanlagen ausgestattet, speziellem technologischem Spray oder einen Schraubendreher.

Wie bewegt sich der Roboter

Automatisches Roboter in der Regel zwei Arten von Bewegung im Raum angepasst ist (obwohl einige von ihnen sind stationär). Es hängt von den spezifischen Bedingungen der Produktion. Falls notwendig, die glatte Bewegung der Oberfläche zu gewährleisten, wird es durch die Richtungseinschienenbahn realisiert. Wenn Sie auf verschiedenen Ebenen arbeiten möchten, verwenden Sie den „Schritt“ System mit pneumatischen Saugnäpfen. Bewegen des Roboters im Raum perfekt ausgerichtet sind, und die Winkelkoordinaten. Zeitgemäßen Vorrichtungen, wie Positioniereinrichtungen vereinigt sind, sie bestehen aus Prozesseinheiten und ermöglichen hohe Präzision bewegten Werkstücke 250-4000 kg wiegen.

Design

Die Verwendung von automatischen Maschinen gilt als diversifizierte Branchen bis zu einem gewissen Standardisierung ihrer grundlegenden Bausteine geführt. Moderne Industrieroboter Manipulatoren hat in seinem Design:

• ein Rahmen verwendet detalezahvatyvayuschego Vorrichtung (Greifer), zu montieren – eine Art „Hand“ führt tatsächlich die Verarbeitung;
• Greifer mit der Führung (letztere die Position der „Hände“ im Raum bestimmt);
• Energie in Form von Drehmoment der Vorrichtung führt, die Umwandlung und Übertragung auf der Achse (aufgrund ihrer potentiellen Industrieroboter empfängt eine Bewegung);
• Steuerungs- und Managementsystem durchführen seine Programme; Annahme neuer Programme; Analysieren von Informationen von den Sensoren empfangen werden, und entsprechend überträgt es auf die Bereitstellungsvorrichtung;
• der Arbeitsteil des Positioniersystems, Meßpositionen und die Bewegungen der Manipulations Achsen.

Dämmerung Schaffung von Industrierobotern

Zurück in der jüngsten Vergangenheit und daran erinnern, wie die Geschichte die Schaffung von Industrieautomaten begann. Der erste Roboter erschien in den USA im Jahr 1962, und sie wurden von den Unternehmen „Yunimeyshn Incorporated“ und „Versatran“ gemacht. Obwohl, um genau zu sein, dass vor noch ein Industrieroboter „Yunimeyt“ von dem amerikanischen Ingenieur J. Devol erstellt freigegeben, patentierte eigene SAU, programmierbare Lochkarten verwendet wird. Es war offensichtlich, dass technische Durchbruch „intelligente“ Maschinen Koordinaten Ihre Route gespeichert und die Arbeit im Rahmen des Programms durchführen.

Der erste Industrieroboter „Yunimeyt“ wurde mit einem Zweifingeraufnahmegerät auf dem Antrieb und die „Hand“ auf dem hydraulischen Antrieb mit fünf Freiheitsgraden ausgestattet. Seine Eigenschaften sind erlaubt bis zu 1,25 mm ein 12 Kilogramm schweres Detail mit Genauigkeit zu bewegen.

Ein anderer Roboter-Manipulator „Versatran“ von der gleichen Firma erstellt, geladen und in 1200 Ziegel pro Stunde in den Ofen entladen. Es hat erfolgreich die Arbeit der Menschen in dem schädlich für ihre Gesundheit Umgebung mit hohen Temperatur ersetzt. Die Idee der Gründung hat sich als sehr erfolgreich und Design – so zuverlässig, dass die einzelnen Maschinen der Marke und weiterhin in unserer Zeit zu arbeiten. Und dies trotz der Tatsache, dass ihr Anteil hat Hunderttausende von Stunden überschritten.

Beachten Sie, dass die Vorrichtung der ersten Generation von Industrierobotern in Wert 75% und 25% der Mechanik Elektronik übernommen. Nachstellung solcher Geräte erfordern Zeit und verursachen Ausfallzeiten. Für die Umsetzung ihrer neuen Operation auszuführen beinhaltet den Austausch des Steuerprogramms.

Die zweite Generation der Robotermaschinen

Es wurde bald klar: Trotz aller Vorteile der ersten Generation Autos waren unvollkommen … Die zweite Generation angenommen feinere Steuerung von Industrierobotern – anpassungsfähig. Die ersten Geräte erforderlich, um die Umgebung zu optimieren, in dem sie arbeiteten. Der letztere Umstand wird oft hohe zusätzliche Kosten bedeutet. Es wurde von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung der Massenproduktion.

Eine neue Stufe des Fortschritts durch die Entwicklung von mehreren Sensoren aus. Mit ihrer Hilfe der Roboter get Qualität „Sensibilisierung“ bezeichnet. Er begann mit ihm Informationen über die Umgebung und in Übereinstimmung zu erhalten, die beste Vorgehensweise zu wählen. Zum Beispiel, einen Teil nehmen die erworbenen Fähigkeiten und mit ihrer Behinderung umgehen. Eine solche Aktion erfolgt durch einen Mikroprozessor die empfangenen Informationen verarbeiten, die dann in die Variablen der Steuerungsprogramme eingesetzt ist, durch reale Roboter geführt wird.

Arten von festen Herstellungsoperationen (Schweißen, Lackieren, Montag, verschiedene Arten von mechanischer Bearbeitung) unterliegen ebenfalls Anpassung. Das heißt, wenn jeder von ihnen initiiert von multivariaten Durchführung der Qualität jeder Art der oben genannten Arbeiten zu verbessern.

Industriemanipulatoren Management wird hauptsächlich durch Software. Hardware-Steuerfunktionen dienen industriellen Mini-Computer PC / 104 oder MicroPC. Beachten Sie, dass die adaptive Steuerung auf einer multivariaten Software basiert. Und die Entscheidung über die Art des Arbeitsprogrammes durch den Roboter auf der Grundlage von Informationen über die Umwelt angenommen zu wählen, beschrieben Detektoren.

Ein charakteristisches Merkmal der Betrieb der zweiten Generation des Roboters wird, bevor die Verfügbarkeit der Betriebsarten installiert, von denen jede aktiviert wird, wenn bestimmte Werte von der äußeren Umgebung erhalten wird.

Die dritte Generation von Robotern

dritte Generation Maschinen, Roboter sind in der Lage, selbständig ihre Wirkung zu erzeugen, in Abhängigkeit von der Aufgabe und den Umständen der Umgebung. Sie haben nicht „Spickzettel“, dh. E. Gemalt technologische Maßnahmen in bestimmten Ausführungsformen, die äußere Umgebung. Sie haben die Möglichkeit, Ihren eigenen optimalen Algorithmus seiner Arbeit zu bauen, und es sofort in der Praxis umzusetzen. Elektronik Kosten eines solchen Industrieroboter ist zehnmal höher als die mechanischen Teile.

Der neueste Roboter, Tragegriff Details über Sensoren, „weiß“, wie gut er tat. Darüber hinaus geregelt selbst Kraft (Kraftrückkopplung) Greif abhängig von der Zerbrechlichkeit des Materials ergeben. Vielleicht ist dies, warum die neue Generation von Industrierobotern Gerät intelligente genannt.

Wie Sie wissen, ist das „Gehirn“ des Gerätes sein System der Kontrolle. Die vielversprechendsten ist die Regelung, erfolgt nach den Methoden der künstlichen Intelligenz.

Intelligenz stellen diese Maschinen Pakete Anwendungen, speicherprogrammierbare Steuerungen, Simulationstools. Bei der Herstellung von Industrierobotern sind vernetzt das richtige Maß an Interaktion des Systems „Mensch – Maschine“ zur Verfügung zu stellen. Forecasting die Funktionsweise dieser Geräte in Zukunft auch die Werkzeuge, dank der implementierten Software-Simulation entwickelt, die Ihnen die besten Handlungsoptionen und die Konfiguration der Verbindung zum Netzwerk auswählen können.

Der weltweit führende Unternehmen produziert Roboter

Heute ist der Einsatz von Industrierobotern wird von führenden Unternehmen, darunter Japanisch (Fanuc, Kawasaki, Motoman, OTC Daihen, Panasonic), amerikanischen (KC Roboter, Triton Herstellung, Kaman Corporation), Deutsch (Kuka) unterstützt.

Was diese Unternehmen in der Welt bekannt? Die Asset-Fanuc – der schnellsten bisher Delta-Roboter M-1iA, die stärkste Roboter Seriennummern (wie Maschinen sind in der Verpackung häufig verwendet) – M-2000iA, weltweit anerkannte Schweißroboter ArcMate.

Nicht weniger Nachfrage nach Industrierobotern in der Fertigung, von Kuka ausgegeben. Diese Maschinen durchführen mit deutschen Präzisionsbearbeitung, Schweißen, Montage, Verpackung, Palettieren, lädt.

Ebenfalls beeindruckend Lineup von japanisch-amerikanischen Firma Motoman (Yaskawa), arbeitet auf dem amerikanischen Markt: die 175 Modelle von Industrierobotern, sowie mehr als 40 integrierte Lösungen. Industrieroboter in der Fertigung in den Vereinigten Staaten verwendet, die meisten von ihnen sind gerade diese führenden Unternehmen der Branche gemacht.

Die meisten anderen von uns vertretenen Unternehmen besetzen ihre Nische durch einen engen Bereich von speziellen Instrumenten herzustellen. Zum Beispiel Daihen und Panasonic Schweißroboter produzieren.

Möglichkeiten, automatisierte Produktion zu organisieren

Wenn wir über die Organisation der automatisierten Fertigung, das harte Linie Prinzip wurde zu Beginn umgesetzt sprechen. Jedoch ist es bei einer ausreichend hohe Geschwindigkeit des Produktionszyklus einen erheblichen Nachteil hat – Ausfallzeiten aufgrund von Ausfällen. Die Drehtechnologie wurde als Alternative erfunden. Bewegt sich eine Organisation in einem Kreis von Produktion und das Werkstück, und die Linie selbst ist automatisiert (Roboter). Die Maschinen können in diesem Fall doppelte Funktionen und Fehlfunktionen während praktisch eliminiert. In diesem Fall jedoch wird die Geschwindigkeit verloren. Eine ideale Variante Organisierungsprozess – ein Hybrid aus den beiden oben genannten. Es ist der Drehförderer bezeichnet.

Industrieroboter als ein Element aus einem flexiblen automatisierten Fertigungs

Moderne „smart“ Geräte schnell umkonfiguriert, hochproduktive und unabhängig vom Betrieb über seine Herstellung, die Verarbeitung Materialien und Rohlingen arbeiten. Abhängig von der jeweiligen Anwendung, können sie in einem Programm arbeiten, und seine Arbeit variieren, dh. E. aus einer festgelegten Menge der gewünschten Programme auswählen.

Industrieroboter ist ein Bestandteil der flexiblen automatisierten Fertigungs (Standardabkürzungen – GAP). In den letzten Jahren gehören auch:

• System, das Design Aided;
• komplexe automatisierte Kontrolle der technologischen Ausrüstung Produktion;
• Industrierobotermanipulatoren;
• automatisch laufenden Produktionsfahrzeuge;
• Vorrichtung Durchführung Be- / Entladen und Anordnung;
• Kontrolle über den Produktionsprozess;
• automatisiertes Produktionsmanagement.

Lesen Sie mehr über die praktische Anwendung von Robotern

Real industrielle Anwendungen sind fortschrittliche Roboter. Arten von verschiedenen, und sie bieten hohe Leistung strategisch wichtigen Bereichen der Branche. Insbesondere Großteil der modernen deutschen Wirtschaft verdankt ihren wachsenden Potenzial ihrer Anwendung. In welchen Bereichen arbeiten daran, diese „Eisenarbeiter“? In der Metallbearbeitung arbeiten sie in fast alle Prozesse: Gießen, Schweißen, Schmieden, die ein Höchstmaß an Qualität zu gewährleisten.

Gießen als ein Zweig mit extremen Bedingungen für die menschliche Arbeit (im Sinne von hohen Temperaturen und Verschmutzung) weitgehend robotisiert. Maschinen von Kuka montierten auch in Gießereien.

Die Lebensmittelindustrie auch von Kuka Ausrüstung für Produktionszwecke erhalten. „Food robots“ (Foto in dem Artikel), zum größten Teil ersetzt mit Menschen in Gebieten mit besonderen Bedingungen. Maschinen häufig in Branchen, die ein Mikroklima schaffen, heizt den Raum mit einer Temperatur von 30 Grad Celsius nicht überschreiten. Edelstahl Roboter brillant Fleisch bei der Herstellung von Milchprodukten, sowie, natürlich, gestapelt und verpackt Produkte optimal beteiligt behandelt.

Es ist schwierig, den Beitrag solcher Geräte in der Automobilindustrie zu überschätzen. Experten zugeben, dass die leistungsfähigsten und produktivsten Maschinen heute sind genau der „Cook“ Roboter. Fotos von Geräten eine vollständige Palette von Automobil-Montagevorgänge bietet, beeindruckend. In diesem Fall ist es Zeit, um wirklich über automatisierte Produktion zu sprechen.

Kunststoff-Verarbeitung, Kunststoff-Freisetzung, die Herstellung komplexer Formteile aus verschiedenen Materialien bietet Roboter in der Produktion in wirklich schädlich für die menschliche Gesundheit Umweltverschmutzung gemacht.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet von „Cook“ Einheiten ist Holz. Und beschrieben, wie die Geräte bieten Leistung der einzelnen Aufträge und die Errichtung von Großserienfertigung in allen Phasen – von der Grundverarbeitung und Schneiden bis zum Fräsen, Bohren, Schleifen.

Preise

Derzeit ist die russische und GUS-Markt die Nachfrage von Unternehmen Kuka und Fanuc Roboter generiert. Preise sie reichen von 25 000 bis 800 000 Rubel. Diese beeindruckende Erweiterung erklärt durch die Existenz von verschiedenen Modellen: Standard light-duty (5-15 kg), spezielle (besondere Problemlösung), spezialisiert (in einer ungewöhnlichen Umgebung arbeiten), schwerer Nutzfahrzeuge (bis zu 4000 m).

Befund

Es sollte das Potenzial für den Einsatz von Industrierobotern zu erkennen, dass immer noch nicht in vollem Umfang beteiligt. Zur gleichen Zeit die Bemühungen von Fachleuten, ermöglichen moderne Technologien, um mehr und mehr gewagt Ideen zu verwirklichen.

Die Notwendigkeit, die Produktivität der Weltwirtschaft zu erhöhen und den Anteil der intellektuellen menschlicher Arbeit zu maximieren starke Anreize von mehr und mehr neuen Arten und Modifikationen von Industrierobotern.