мини|Зглобни индустријски робот који ради у ливници.
Индустријски робот је систем робота који се користи за производњу. Индустријски роботи су аутоматизовани, програмибилни и способни да се крећу по три или више осa слободеhttps://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:8373:ed-2:v1:en .
Типичне примене робота укључују заваривање, фарбање, монтажу, демонтажуRobot Assisted Disassembly for the Recycling of Electric Vehicle Batteries, одабир и место за штампану плочу, паковање и етикетирање, палетирање, преглед производа и тестирање; све је постигнуто великом издржљивошћу, брзином и прецизношћу. Могу вам помоћи при руковању материјалима.
2020. године, према проценама Међународне федерације роботике (МФР), широм света је деловало 1,64 милиона индустријских робота.
Врсте и карактеристике мини|Скуп робота са шест оса који се користе за заваривање. мини|Фабричка аутоматизација са индустријским роботима за палетирање прехрамбених производа попут хлеба и тоста у пекари у Немачкој
Конфигурације робота које се најчешће користе су зглобни роботи, SCARA роботи, делта роботи и картезијански роботи, (портални (гантри) роботи или X-Y-Z роботи). У контексту опште роботике, већина врста роба спадала би у категорију роботског оружја (својствено употреби речи манипулатор у ИСО стандарду 8373). Роботи показују различите степене аутономије:
Стандард ИСО 8373: 2012 индустријског робота дефинише као:
Неки роботи су програмирани да верно изводе одређене радње изнова и изнова (понављајуће радње) без варијација и са високим степеном тачности. Ове акције су одређене програмираним рутинама које специфицирају правац, убрзање, брзину, успоравање и удаљеност низа координираних покрета. Остали роботи су много флексибилнији у погледу оријентације објекта на којем раде или чак и задатка који треба да обави на самом објекту, а који ће робот можда морати да идентификује. На пример, за прецизније навођење роботи често садрже подсистем машинског вида који делују као њихови визуелни сензори, повезани са моћним рачунарима или контролером. Вештачка интелигенција постаје све важнији фактор модерног индустријског робота.
Историја индустријске роботике Најранијег познатог индустријског робота, у складу са ИСО дефиницијом, довршио је "Бил" Гриффитх П. Таилор 1937. године и објавио у Meccano Магазин. , марта 1938.. Уређај сличан дизалици изграђен је готово у потпуности користећи Meccano делове, а покретао га је један електрични мотор. Било је могуће кретање у правцу пет оса слободе, укључујући хватање и окретање хватача. Аутоматизација је постигнута коришћењем бушених папирних трака за активирање магнетних елемената, што би олакшало кретање управљачких полуга дизалице. Робот је могао слагати дрвене блокове по унапред програмираним обрасцима. Број потребних окретаја мотора за сваки жељени покрет прво је цртан на папиру са графиконом. Те информације су затим пренете на папирну траку, коју је такође покретао један мотор робота. Крис Шут направио је комплетну копију робота 1997. године.
Џорџ Девол се први патент за роботику пријавио 1954. (додељен 1961). Прва компанија која је произвела робота била је компанија Униматион данас Вестингхаус, коју су основали Девол и Џосеф Ф. Енгелбергер 1956. Униматион роботи су такође названи програмабилним машинама за пренос, пошто је њихова основна употреба испрва била да преносе објекте са једне тачке на другу, мање од десетине стопа. или тако одвојено. Користили су хидрауличне погоне и били програмирани у заједничким координатама, тј. углови различитих зглобова су ускладиштени током фазе подучавања и поновљени у раду. Били су тачни на 1/254000 mm (напомена: иако тачност није одговарајућа мера за роботе, обично се процењује у смислу поновљивости). Касније је компанија Униматион је лиценцирала њихову технологију Kawasaki Heavy Industries и GKN, производећи Униматион роботе у Јапану и Енглеској. Већ неко време једини супарник Униматиона био је Cincinnati Milacron Inc, Охајо. То се радикално променило крајем 1970 их када је неколико великих јапанских конгломерата почело да производи сличне индустријске роботе.
1969. Виктор Шаинман на Универзитету Станфорд изумео је Станфордову руку, потпуно електрични зглобни робот са 6 оса слободе који је конструисан да омогући решење за руке робота. То му је омогућило да тачно следи произвољне стазе у простору и проширио је потенцијалну употребу робота на софистицираније примене као што су монтажа и заваривање. Шаинман је затим дизајнирао други крак за MIT AI Lab, назван „МИТ крак“. Шаинман је, након што је добио стипендију од Униматeона за развој својих дизајна, продао те дизајне Униматиону који их је даље развијао уз подршку Џенерал Моторса, а касније га је пласирао као програмабилну универзалну машину за монтажу (ПУМА).
Индустријска роботика полетела је прилично брзо у Европи, и АББ Роботика и КУКА Роботика довели су роботе на тржиште 1973. АББ Роботика (раније АСЕА) представила је ИРБ 6, међу првим светским комерцијалним роботима на тржишту са свим електричним микропроцесорима. Прва два робота ИРБ 6 продата су Магнуссону у Шведској за брушење и полирање цевних лукова и уведени су у производњу у јануару 1974. Такође, 1973. Године, КУКА Роботика је изградила свог првог робота, познатог као ФАМУЛУС English, 28th of March 2010, такође једног од први зглобних робота који су имали шест електромеханички погоњених руку.
Интерес за роботику се повећао крајем 1970 их и многе америчке компаније су ушле на терен, укључујући велике фирме попут Џенерал Електрика и Џенерал Моторса (које су основале заједничко улагање ФАНУЦ Роботику са ФАНУЦ ЛТД из Јапана). Америчке стартап компаније обухватале су Automatix и Adept Technology, Inc. На врхунцу бума робота у 1984. године, Униматион је стекла компанија Westinghouse Electric Corporation за 107 милиона америчких долара. Вестингхоусе је 1988. године продао Униматион компанији Stäubli Faverges SCA из Француске, која још увек израђује зглобне роботе за опште примене у индустријским и чистим просторијама, а чак је купила и роботску дивизију Bosch крајем 2004. године.
Само је неколико јапанских компанија на крају успело да опстане на овом тржишту, а главне су биле: Adept Technology, Stäubli, шведско-швајцарска компанија ABB Asea Brown Boveri, немачка компанија КУКА Роботика и италијанска компанија Comau.
Технички опис Дефинисање параметара Број оса - потребне су две осе слободе да би стигле до било које тачке у равнини; За достизање било које тачке у простору потребне су три осе. За потпуну контролу оријентације краја руке (тј. Зглоба) потребне су још три осе (нагиб, нагиб и котрљање). Неки дизајни (нпр. SCARA робот) ограничавају могућност ограничавања кретања у погледу трошкова, брзине и тачности. Степени слободе - то је обично исто као и број оса. Радни коверти - подручје простора до којег робот може доћи. Кинематика - стварни распоред крутих чланова и зглобова у роботу, који одређује могућа кретања робота. Класе кинематике робота укључују зглобне, картезијанске, паралелне и SCARA роботе. Носивост или корисни терет - колико тежину робот може да подигне. Брзина - Колико брзо робот може позиционирати крај руке. То се може дефинисати угаоним или линеарним брзинама сваке осе или као сложена брзина, тј. Брзина краја крака када се све осе крећу. Убрзање - колико брзо се ос може убрзати. Пошто је ово ограничавајући фактор, робот можда неће моћи да достигне задану максималну брзину за кретања на краткој удаљености или сложену стазу која захтева честе промене правца. Тачност - колико близу робот може доћи до командованог положаја. Када се мери апсолутни положај робота и упореди са командним положајем, грешка је мерило тачности. Прецизност се може побољшати спољним сензорима, на пример системом вида или инфрацрвеним светлом. Погледајте калибрацију робота. Прецизност може да варира у зависности од брзине и положаја унутар радне коверте и корисног терета (погледајте усаглашеност). Поновљивост - колико добро ће се робот вратити у програмирани положај. То није исто што и тачност. Може бити да када му се каже да иде до одређеног положаја X, Y, Z, може доћи само до 1 мм од тог положаја. То би била његова тачност која се може побољшати калибрацијом. Али ако се тај положај подучава у меморији контролера и сваки пут када се пошаље тамо враћа се унутар 0,1 мм од ученог положаја, тада ће поновљивост бити унутар 0,1 мм.
Тачност и поновљивост су различите мере. Поновљивост је обично најважнији критеријум за робота и слична је концепту „прецизности“ у мерењу - видети тачност и прецизност. ИСО 9283 поставља метод којим се могу мерити и тачност и поновљивост. Уобичајено је да се робот шаље на подучени положај неколико пута и грешка се мери при сваком повратку у положај након посете 4 друге позиције. Поновљивост се затим квантификује коришћењем стандардне девијације тих узорака у све три димензије. Типични робот може, наравно, да направи позициону грешку која премашује то и то може представљати проблем процесу. Штавише, поновљивост је различита у различитим деловима овојнице и такође се мења брзином и корисним оптерећењем. ИСО 9283 предвиђа да се тачност и поновљивост морају мерити максималном брзином и максималним корисним оптерећењем. Али ово резултира песимистичним вредностима, док би робот могао бити много прецизнији и поновљивији при малим оптерећењима и брзинама. Поновљивост у индустријском процесу такође подлеже тачности крајњег ефектора, на пример, хватаљке, па чак и дизајну 'прстију' који одговара хватаљки објекту који се хвата. На пример, ако робот ухвати вијак по глави, вијак би могао да буде под случајним углом. Каснији покушај уметања вијка у рупу могао би лако пропасти. Ови и слични сценарији могу се побољшати „уводима“, нпр. тако што је улаз у рупу био сужен.
Контрола кретања - за неке апликације, као што је једноставно склапање и постављање, роботу је потребно само да се врати на ограничен број унапред научених положаја. За софистицираније примене, попут заваривања и завршне обраде (фарбање прскањем), кретање се мора континуирано контролисати да би следило пут у простору, са контролисаном оријентацијом и брзином. Извор напајања - неки роботи користе електричне моторе, други користе хидрауличне актуаторе. Први је бржи, други је јачи и користан у применама као што је бојење прскањем, где би искра могла покренути експлозију; међутим, ниски унутрашњи притисак ваздуха на рукама може спречити упад запаљивих пара као и других нечистоћа. У данашње време је мало вероватно да ћете на тржишту видети хидрауличке роботе. Додатна заптивања, електрични мотори без четкица и заштита од варница олакшали су изградњу јединица које су способне да раде у окружењу у експлозивној атмосфери. Погон - неки роботи повезују електричне моторе на спојеве помоћу зупчаника; други директно повезују мотор са зглобом (директни погон). Коришћење зупчаника резултира мерљивим „зазором“ који представља слободно кретање по оси. Мањи роботски кракови често користе једносмерне моторе велике брзине и малог обртног момента, који обично захтевају велике преносне односе; ово има недостатак повратне ветра. У таквим случајевима се често користи хармонични погон. Усклађеност - ово је мера количине у углу или даљини коју ће осовина робота померити када се на њу примени сила. Због усклађености када робот крене у положај који носи свој максимални корисни терет, налазиће се у положају нешто нижем него када не носи оптерећење. Усклађеност може бити одговорна и за прекорачење брзине при преношењу високих корисних терета, у том случају треба убрзати убрзање.
Програмирање робота и интерфејси мини|Слика учења робота за електролучно заваривање.
Постављање или програмирање покрета и секвенци за индустријског робота обично се подучава повезивањем контролера робота са преносним рачунаром, стоним рачунаром или интерном мрежом или Интернет мрежом.