Primul din lumerobot industrials-a născut în Statele Unite în 1962. Inginerul american George Charles Devol, Jr. a propus „un robot care poate răspunde flexibil automatizării prin predare și redare”. Ideea sa a stârnit o scânteie cu antreprenorul Joseph Frederick Engelberger, care este cunoscut drept „părintele roboților”, și astfelrobot industrialnumit „Unimate (= un partener de lucru cu capabilități universale)” sa născut.
Conform ISO 8373, roboții industriali sunt manipulatori cu mai multe articulații sau roboți cu mai multe grade de libertate pentru domeniul industrial. Roboții industriali sunt dispozitive mecanice care efectuează automat lucrări și sunt mașini care se bazează pe propria putere și pe capacitățile de control pentru a realiza diverse funcții. Poate accepta comenzi umane sau poate rula conform programelor preprogramate. Roboții industriali moderni pot acționa și în conformitate cu principiile și liniile directoare formulate de tehnologia inteligenței artificiale.
Aplicațiile tipice ale roboților industriali includ sudarea, vopsirea, asamblarea, colectarea și plasarea (cum ar fi ambalarea, paletizarea și SMT), inspecția și testarea produselor etc.; toate lucrările sunt finalizate cu eficiență, durabilitate, viteză și acuratețe.
Cele mai utilizate configurații de roboți sunt roboții articulați, roboții SCARA, roboții delta și roboții cartezieni (roboți deasupra capului sau roboți xyz). Roboții prezintă diferite grade de autonomie: unii roboți sunt programați să efectueze acțiuni specifice în mod repetat (acțiuni repetitive) cu fidelitate, fără variații și cu mare precizie. Aceste acțiuni sunt determinate de rutine programate care specifică direcția, accelerația, viteza, decelerația și distanța unei serii de acțiuni coordonate. Alți roboți sunt mai flexibili, deoarece ar putea avea nevoie să identifice locația unui obiect sau chiar sarcina care trebuie efectuată asupra obiectului. De exemplu, pentru o ghidare mai precisă, roboții includ adesea subsisteme de viziune artificială ca senzori vizuali, conectați la computere sau controlere puternice. Inteligența artificială, sau orice lucru care este confundat cu inteligența artificială, devine un factor din ce în ce mai important în roboții industriali moderni.
George Devol a propus pentru prima dată conceptul de robot industrial și a solicitat un brevet în 1954. (Brevetul a fost acordat în 1961). În 1956, Devol și Joseph Engelberger au co-fondat Unimation, pe baza brevetului original al Devol. În 1959, primul robot industrial al Unimation s-a născut în Statele Unite, dând startul unei noi ere a dezvoltării roboților. Ulterior, Unimation a licențiat tehnologia sa Kawasaki Heavy Industries și GKN pentru a produce roboți industriali Unimates în Japonia și, respectiv, Regatul Unit. Pentru o perioadă de timp, singurul concurent al Unimation a fost Cincinnati Milacron Inc. din Ohio, SUA. Cu toate acestea, la sfârșitul anilor 1970, această situație s-a schimbat fundamental după ce mai multe mari conglomerate japoneze au început să producă roboți industriali similari. Roboții industriali au luat amploare destul de repede în Europa, iar ABB Robotics și KUKA Robotics au adus roboți pe piață în 1973. La sfârșitul anilor 1970, interesul pentru robotică era în creștere și multe companii americane au intrat în domeniu, inclusiv companii mari precum General Electric și General Motors (a căror joint venture cu FANUC Robotics din Japonia a fost format de FANUC). Startup-urile americane au inclus Automatix și Adept Technology. În timpul boom-ului roboticii din 1984, Unimation a fost achiziționată de Westinghouse Electric pentru 107 milioane de dolari. Westinghouse a vândut Unimation către Stäubli Faverges SCA din Franța în 1988, care încă produce roboți articulați pentru aplicații industriale generale și camere curate și chiar a achiziționat divizia de robotică a Bosch la sfârșitul anului 2004.
Definiți parametrii Editați numărul de axe – Sunt necesare două axe pentru a ajunge oriunde într-un plan; sunt necesare trei axe pentru a ajunge oriunde în spațiu. Pentru a controla pe deplin îndreptarea brațului de capăt (adică încheietura mâinii), sunt necesare alte trei axe (pan, pitch și roll). Unele modele (cum ar fi roboții SCARA) sacrifică mișcarea pentru cost, viteză și precizie. Grade de libertate – De obicei aceleași cu numărul de axe. Plicul de lucru – Zona din spațiu pe care robotul poate ajunge. Cinematică – Configurația reală a elementelor și articulațiilor corpului rigid ale robotului, care determină toate mișcările posibile ale robotului. Tipurile de cinematică robotică includ articulată, cardanică, paralelă și SCARA. Capacitate sau capacitate de încărcare – Câtă greutate poate ridica robotul. Viteză – Cât de repede își poate pune robotul în poziție poziția de capăt. Acest parametru poate fi definit ca viteză unghiulară sau liniară a fiecărei axe sau ca o viteză compozită, adică în termeni de viteză de capăt-braț. Accelerație – Cât de repede poate accelera o axă. Acesta este un factor limitativ, deoarece robotul poate să nu poată atinge viteza maximă atunci când efectuează mișcări scurte sau trasee complexe cu schimbări frecvente de direcție. Precizie – Cât de aproape poate ajunge robotul de poziția dorită. Precizia este măsurată ca distanță de poziția absolută a robotului de poziția dorită. Precizia poate fi îmbunătățită prin utilizarea dispozitivelor de detectare externe, cum ar fi sistemele de vedere sau infraroșu. Reproductibilitate – Cât de bine revine un robot la o poziție programată. Acest lucru este diferit de precizie. I se poate spune să meargă într-o anumită poziție XYZ și merge doar la 1 mm de acea poziție. Aceasta este o problemă de precizie și poate fi corectată prin calibrare. Dar dacă acea poziție este predată și stocată în memoria controlerului și revine la 0,1 mm de poziția predată de fiecare dată, atunci repetabilitatea sa este în 0,1 mm. Precizia și repetabilitatea sunt valori foarte diferite. Repetabilitate este de obicei cea mai importantă specificație pentru un robot și este similară cu „precizia” în măsurare – cu referire la acuratețe și precizie. ISO 9283[8] stabilește metode de măsurare a preciziei și repetabilității. În mod obișnuit, robotul este trimis într-o poziție predată de mai multe ori, de fiecare dată mergând în alte patru poziții și revenind la poziția predată, iar eroarea este măsurată. Repetabilitate este apoi cuantificată ca abatere standard a acestor probe în trei dimensiuni. Un robot tipic poate avea, desigur, erori de poziție care depășesc repetabilitatea, iar aceasta poate fi o problemă de programare. În plus, diferitele părți ale anvelopei de lucru vor avea o repetabilitate diferită, iar repetabilitatea va varia, de asemenea, în funcție de viteza și sarcina utilă. ISO 9283 specifică că precizia și repetabilitatea să fie măsurate la viteză maximă și la sarcină utilă maximă. Cu toate acestea, acest lucru produce date pesimiste, deoarece precizia și repetabilitatea robotului vor fi mult mai bune la sarcini și viteze mai ușoare. Repetabilitate în procesele industriale este, de asemenea, afectată de precizia terminatorului (cum ar fi o prindere) și chiar de designul „degetelor” de pe prindere care sunt folosite pentru a prinde obiectul. De exemplu, dacă un robot ridică un șurub de cap, șurubul poate fi într-un unghi aleatoriu. Încercările ulterioare de a plasa șurubul în orificiul șurubului sunt probabil să eșueze. Situații ca acestea pot fi îmbunătățite prin „funcții de intrare”, cum ar fi ca intrarea găurii să fie conică (teșită). Controlul mișcării – Pentru unele aplicații, cum ar fi operațiunile simple de asamblare de alegere și plasare, robotul trebuie doar să meargă înainte și înapoi între un număr limitat de poziții preînvățate. Pentru aplicații mai complexe, cum ar fi sudarea și vopsirea (vopsirea prin pulverizare), mișcarea trebuie controlată continuu de-a lungul unei căi în spațiu la o orientare și o viteză specificate. Sursă de energie – Unii roboți folosesc motoare electrice, alții folosesc actuatoare hidraulice. Primul este mai rapid, al doilea este mai puternic și este util pentru aplicații precum vopsirea unde scânteile ar putea provoca explozii; totuși, aerul de joasă presiune din interiorul brațului previne pătrunderea vaporilor inflamabili și a altor contaminanți. Drive – Unii roboți conectează motoarele la articulații prin angrenaje; altele au motoarele conectate direct la articulații (acționare directă). Utilizarea angrenajelor are ca rezultat un „backlash” măsurabil, care este mișcarea liberă a unei axe. Brațele robotului mai mici folosesc adesea motoare de curent continuu de mare viteză și cuplu redus, care necesită de obicei rapoarte de transmisie mai mari, care au dezavantajul jocului, iar în astfel de cazuri se folosesc adesea reductoare de viteze armonice. Conformitate – Aceasta este o măsură a unghiului sau distanței pe care o poate deplasa o forță aplicată unei axe a robotului. Din cauza conformității, robotul se va mișca ușor mai jos când transportă o sarcină utilă maximă decât atunci când nu transportă încărcătură utilă. Conformitatea afectează, de asemenea, cantitatea de depășire în situațiile în care accelerația trebuie redusă cu o sarcină utilă mare.
Ora postării: 15-nov-2024
