Terentyeva Ekaterina Igorevna
studentul FMES RUE numit. GV Plekhanova, Moscova, Federația Rusă
Cuvinte cheie: robot industrial, robotică, brat robotic, paletizator robotizate, sudor robot, roboți vopsea, robot de sistem de programare off-line de asamblare, eficiență energetică, adaptabilitate
Terenteva Ekaterina Igorevna
student la FMESI, Universitatea de Științe Economice din Moscova, Moscova, Rusia
Rezumat: Acest articol se concentrează asupra roboticii industriale și locul său în industria modernă, principalele domenii de aplicare și perspective. Sunt descrise caracteristicile mici ale principalelor tipuri de roboți industriali, caracteristici ale utilizării lor în industrii, statistici cu privire la starea de robotica pe piața mondială, concluziile cu privire la importanța robotica în industrie și modalitățile de dezvoltare a acesteia.
Cuvinte cheie: robot industrial, robotehnică, braț robotizat, paletizator, robot de sudare, robot de vopsire, robot de asamblare, sistem de programare off-line, eficiență energetică, adaptabilitate
Versiunea electronică
Descărcați (569.9 Kb)
Robotica pe piața actuală
În prezent, întreprinderile industriale au o mare cerere de sisteme automatizate, soluții inovatoare care ajută la stabilirea unei producții eficiente și, în același timp, la minimizarea impactului negativ asupra lucrătorilor.
Toate acestea au contribuit la introducerea de roboți industriali la întreprinderi, care diferă prin productivitatea lor ridicată, nu necesită timp pentru odihnă, excluzând erorile din activitatea lor.
Figura 1. Vânzările anuale de roboți industriali în lume
Având în vedere utilizarea statisticilor de către roboți industrie, cel mai popular automobil în care poziția de lider în industria robotică ia Japonia, urmată de Italia, Germania și Statele Unite ale Americii. Cele mai solicitate din punct de vedere al utilizării roboților în producția de lucrări sunt transportul de mărfuri (40%), sudarea (28%), munca în sălile curate (14%).
Pe baza observațiilor privind creșterea vânzărilor în domeniul roboticii, se poate argumenta extinderea domeniului de utilizare a acesteia. Dezvoltarea producției îi determină pe producători să îmbunătățească caracteristicile tehnice ale produselor lor, să treacă la materiale noi, mai ușoare și în același timp pe termen lung, să aplice tehnologii avansate în dezvoltare. Acestea sunt caracteristicile pe care le au roboții - simplitatea relativă în exploatare, capacitatea de a efectua operații monotone, munca versatilă. Sunt foarte stabili, nu au nevoie de antrenament. Una dintre principalele lor trăsături este că, dacă este necesar, tehnica robotică poate fi ajustată pentru a efectua alte lucrări prin schimbarea setărilor [1, p. 63].
Una dintre ramurile principale ale aplicării roboților este construcția de aeronave. Roboții sunt excelenți pentru astfel de operațiuni de asamblare repetabile, cum ar fi nituirea, forarea, sudarea și montarea materialelor compozite. De asemenea, roboții participă la automatizarea proceselor de pregătire a suprafeței, frezare, vopsire, acoperire și testare nedistructivă.
Spirit AeroSystems Inc. care aplică roboți în unele procese de fabricație, cum ar fi fabricarea de fuselaj Boeing 787, Boeing 737, Cessna Columbus, piloni și elemente structurale aripi tracțiune reverser componente, cabina si Sikorsky CH-53K [8].
Principalele tipuri de roboți industriali
În lumea modernă, un robot industrial este un mecanism ca o mână umană - un manipulator robot antropomorfic standard [2]. Acest tip de roboți este cel mai popular printre clienți. Orice manipulator al unui robot industrial este un dispozitiv universal, de obicei având mai multe axe de mobilitate și o flanșă pentru instalarea sculei. Cele mai frecvente sunt "brațele mecanice" controlate de la distanță, care sunt fixate pe o bază fixă sau mobilă. (Figura 2a)
Cu toate acestea, specificitatea diferitelor aplicații ale roboților industriali obligă producătorii să dezvolte roboți specializați pentru sarcini specifice. De exemplu, pentru operațiuni cum ar fi materialele de stivuire pe paleți și transportoare, se folosesc stivuitoare speciale pentru roboți. Avantajele unui astfel de robot pot fi atribuite simplității cinematicii, care permite un sistem de control pentru mai multe roboți simultan, dimensiuni relativ compacte, viteză mare și eficiență energetică. Pe de altă parte, având 4 axe direcționate, astfel de roboți pot reorienta sarcina purtată în numai 4 planuri orizontale. Acest model poate fi vazut in prezent la vanzare de la companii cum ar fi: KUKA, Columbia Machine, Möllers America de Nord, Ouellette Machinery Systems, American-Newlong, Frain Industries și alții [7].
O altă arie largă de aplicare a roboților este sudarea cu arc. Potrivit cercetărilor privind utilizarea roboților industriali în producție, aproape 20% din totalul robotilor industriali sunt implicați în sudură, dintre care jumătate sunt utilizate în SUA.
Prin utilizarea arcului argon (TIG, MIG, MAG) sau sudarea cu puncte (RWS) folosind un robot industrial robot, lucrarea devine mai eficientă, mai bună și mai rapidă.
Până în prezent, robotizarea procesului de sudare cu laser (LBW) este populară. Avantajul său este că, cu un impact mic asupra produsului, este posibil să focalizați laserul într-un punct cu o variație de 0,2 mm, ceea ce asigură o sudură de înaltă calitate.
Distanta de sudare si cresterea intervalului de utilizare a procesului de sudura se realizeaza datorita lungimii focalizarii, care este de pana la 2 metri. Metoda de automatizare a procesului de sudare este utilizată în industrii precum aeronave, industria de automobile, fabricarea de instrumente, medicamente etc.
Roboții-sudori vă permit să economisiți timp de producție de mai multe ori. Acest lucru se realizează prin modernizarea echipamentelor de sudură, care asigură un ciclu rapid de asamblare a structurii.
De asemenea, o mare importanță este multifuncționalitatea unor astfel de roboți. De exemplu, sudarea se poate face prin schimbarea arzătorului sau a modurilor de sudură fără reinstalarea piesei. (Figura 2b)
Figura 2. Manipulatorul de robot OWI-535 și sudorul robotului TB-1400
Există, de asemenea, roboți pentru pictura și pulverizare. Designul lor presupune existența unei încheieturi goale, goale, goale, cu formă goală, a cărei formă vă permite să puneți un capac de protecție pentru a proteja robotul de poluanții externi. Acest încheietura mâinii are un canal de acces pentru acces direct la duza de pulverizare. Producătorii de roboți ai acestui model - firmele Yaskawa, Kawasaki, Swamiali Automation, Gridbots Technologies Private Limited etc. [6].
Roboții de asamblare cu două arme se disting prin designul lor special. Ele sunt relativ ușoare și compacte, de obicei echipate cu două manipulatoare de bază, "mâini", capabile să se deplaseze în șapte avioane, precum și manipulatoare suplimentare care pot colecta piese mici. Astfel de roboți sunt proiectați să lucreze în imediata apropiere a oamenilor, astfel încât siguranța este acordată o atenție sporită.
O problemă importantă în procesul de utilizare a roboților în producție este programarea lor [5]. Adesea, programarea unui robot prin învățarea manuală a punctelor de parcurs ale programului este prea costisitoare și dificilă din punct de vedere tehnic, deci multe companii preferă astăzi sisteme de programare offline.
Acest sistem vă permite să modelați într-un program grafic 3D pentru unul sau mai mulți roboți, care este utilizat în industrii precum vopsirea, sudarea, depozitarea. Chiar și pentru procese mai complexe, acest sistem va fi util ca etapă pregătitoare. (Figura 3)
Figura 3. Sistemul de programare autonomă CAD-CAM
Una dintre cele mai presante si presante probleme din lumea roboticii este chestiunea securitatii. Dispoziții generale de siguranță pentru roboți industriali sunt reglementate în ISO 10218 internaționale standard (roboți și dispozitive robotice - Cerințe de securitate pentru roboți industriali), care a lansat, de asemenea, plus - „roboți și dispozitive robotizate. Cerințe de securitate pentru roboți industriali. Sisteme robotizate și integrare ".
Perspectivele pentru utilizarea de aplicații de realitate virtuală pentru roboți industriali nu este la fel de mare ca, de exemplu, pentru jocuri pe calculator, dar cu toate acestea, în unele cazuri, de exemplu, atunci când se lucrează cu greu, sau periculoase pentru om locuri foarte relevante. dezvoltatori de tehnologie Ivre (Immersive Virtual Robotică Mediu), permițând spațiu virtual, nu numai pentru a controla robot, dar utilizarea unui meniu virtual și alte obiecte în timpul funcționării, se crede că un avantaj al invenției este că acum robotul este programat mult mai rapid decât prin programarea tradițională.
Instrucțiuni pentru dezvoltarea roboticii
Robotica este una dintre ramurile importante ale dezvoltării industriale. Până în prezent, principalii cumpărători de roboți industriali sunt întreprinderi mari. În ciuda acestui fapt, companiile mici și mijlocii sunt, de asemenea, un cumpărător căutat de robotică industrială, deoarece acestea joacă un rol semnificativ pe piață. În Europa, principalele probleme care împiedică dezvoltarea roboticii [3] sunt:
- conștientizarea redusă a potențialilor consumatori cu privire la modalitățile și avantajele utilizării roboticii;
- temerile utilizatorilor cu privire la complexitatea sistemului;
- costul ridicat de cumpărare a unui robot și introducerea acestuia în producție;
- discrepanța dintre funcțiile sistemului și nevoile în continuă schimbare ale pieței de producție.
Pentru a fi competitivi, sistemele robotice trebuie să aibă următoarele proprietăți:
- simplitate relativă în management;
- ușurința de utilizare;
- simplitatea ajustării;
- adaptabilitatea la schimbare;
- siguranța în utilizare;
- ergonomia aspectului;
- eficiența energetică, furnizarea de energie electrică autonomă;
- multifuncționalitatea.
Cele mai importante domenii de dezvoltare a roboticii sunt: dezvoltarea de sisteme inteligente de control al robotului și introducerea realității virtuale în managementul roboților. Unele direcții de realizare a realității virtuale în managementul întreprinderii sunt date în [4].
Specialiștii în domeniul roboticii se străduiesc să sporească autonomia roboților, posibilitatea funcționării acestora într-un mediu nestructurat, dezvoltarea de metode de interacțiune sigură între un robot și om și simplificarea sistemelor de programare.
Pe baza datelor de mai sus, putem spune cu încredere despre importanța deosebită a roboticii pentru producția modernă. Modificările constante și îmbunătățirile tehnologiilor din industrie deschid noi și solicitate zone pentru utilizarea roboților, ceea ce face posibilă automatizarea multor procese din producție și sporirea eficienței.
Roboții devin multifuncționali și, în același timp, specializați pentru o sarcină specifică, ușor de gestionat și de operat. Dezvoltatorii urmăresc să sporească în continuare adaptabilitatea, mobilitatea, securitatea, ușurința integrării și utilizarea roboților.
Trimiteți-le prietenilor: