Was ist das?
Dieser Artikel befasst sich mit dem industriellen Einsatz von Robotik. Der Einsatz von Robotern in der Industrie begann nach historischen Maßstäben vor nicht allzu langer Zeit - vor etwas mehr als einem halben Jahrhundert, aber jetzt ist nur noch eine Produktion ohne automatische Linien, ohne Stahlmanipulatoren und scharfsichtige Glaspupillen von Robotern vorstellbar - diese eisernen Typen sind fest in der Mehrheit Produktionsprozesse und werden nicht verlassen.
Trotz einer derart umfangreichen, fast allgegenwärtigen Verbreitung von Robotern können nur Spezialisten die gesamte Bandbreite ihrer Fähigkeiten voll ausschöpfen. In diesem Artikel werden wir einem breiten Spektrum von Lesern die Tür zur Welt der Industrierobotik öffnen: Wir werden einige Arten von Produktionsrobotern und deren Umfang beschreiben. Es ist unmöglich, die Unermesslichkeit in einem Artikel zu erfassen, aber wenn die Leser interessiert sind, werden wir definitiv weitermachen.
Was für Roboter sind das?
Es gibt verschiedene Klassifikationen von Industrierobotern: nach Art der Steuerung, nach Mobilitätsgrad, nach Umfang und Spezifität der durchgeführten Operationen.
Nach Art der Verwaltung:
Kontrollierte Roboter: erfordern, dass ein Bediener jede ihrer Bewegungen steuert. Aufgrund der Enge der Anwendungen sind sie nicht weit verbreitet. Ja, und nicht wirklich Roboter.
Automaten und halbautonome Roboter: arbeiten streng nach einem bestimmten Programm, haben oft keine Sensoren und können ihre Aktionen nicht anpassen, sie können nicht ohne die Teilnahme eines Arbeiters auskommen.
Autonom: Sie können einen programmierten Aktionszyklus ohne menschliches Eingreifen gemäß festgelegten Algorithmen ausführen und ihre Aktionen nach Bedarf anpassen. Solche Roboter sind in der Lage, das Tätigkeitsfeld auf ihrem Abschnitt des Förderers vollständig zu blockieren, ohne lebende Arbeiter einzubeziehen.
Nach Funktionen und Umfang:
Roboter sind nach Zweck und Funktionen unterteilt, dies sind nur einige davon: Industrieroboter sind Universalroboter,
Schweißen , Maschinenbau, Schneiden, Kommissionieren, Montieren, Verpacken, Lagern, Lackieren.
Dies ist keine vollständige Liste: Die Anzahl der verschiedenen Optionen wächst ständig und es ist unmöglich, alles im Rahmen eines Artikels aufzulisten. Wir können nur mit Zuversicht sagen, dass es kaum einen Bereich menschlicher Aktivitäten gibt, in dem Roboter die menschliche Arbeit nicht kreativer machen könnten, indem sie den gesamten eintönigen und gefährlichen Teil der Arbeit auf sich nehmen.
Andere Klassifizierungsmethoden
Jede Enzyklopädie, jedes Verzeichnis und jeder Hersteller hat seine eigene Klassifizierung und Typologie von Robotern. Was nicht verwunderlich ist - oft wird es durch rein spezifische Bedürfnisse und den privaten Ansatz der Person bestimmt, aus der es besteht.
Hält uns dies davon ab, einige der Proben zu untersuchen und zu verstehen, was sie tun können? Nein, natürlich. Lass uns gehen.
Betrachten Sie die Beispiele
Unter den Industrierobotern fallen die Produkte bekannter Unternehmen wie Kuka, Fanuc und Universal Robots auf, von denen einige Beispiele im Folgenden betrachtet werden.
KUKA KR QUANTEC PA ArktisKUKA KR QUANTEC PA ist einer der besten Palettierroboter auf dem Markt.
KUKA KR QUANTEC PA Arktis - seine Modifikation, der Roboter arbeitet bei extrem niedrigen Temperaturen. Es ist hauptsächlich für Gefrierschränke bei Temperaturen bis -30 ° C ausgelegt. Elektronische und mechanische Teile des Geräts benötigen keinen Schutz vor Frost, Schnee und Raureif und geben auch keine übermäßige Wärme ab. Der Aktionsradius des Manipulationsmanipulators für die Arktis beträgt wie der des Standard-Manipulators KUKA KR QUANTEC PA 3195 mm und die Nutzlast bis zu 240 kg. Das Gerät ist ideal für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie und im äußersten Norden. Zusätzlich zum Zusammenstellen von Palettenstapeln kann der Roboter andere Manipulationen durchführen, da die Genauigkeit seiner Bewegungen bzw. die Stabilität der Wiederholbarkeit der Positionierung 0,06 mm beträgt.
FANUC M-2000iA / 1200Der FANUC M-2000iA / 1200 - ein fünfachsiger
Heberoboter, der bis zu 1200 kg hebt und diese Last auf eine Entfernung von bis zu 3,7 m bewegt - ist ideal als Lader, da er ohne menschliches Eingreifen arbeitet, wodurch das Verletzungsrisiko praktisch ausgeschlossen ist. Es arbeitet bei Temperaturen zwischen 0 ° C - +45 ° C. Wiederholbarkeitsstabilität - 0,03 mm.
Extrem langlebige Maschine.
Universalroboter - UR10UR10 ist der größte Manipulator für Universalroboter und ein kollaborativer Roboter. Mit anderen Worten, er wurde entwickelt, um mit anderen Geräten zu arbeiten und Menschen bei der Arbeit zu helfen.
Der Manipulator des UR10-Modells hat eine Reichweite von 1,3 m und erhöht die Last auf 10 kg. Es kann mit landwirtschaftlichen, pharmazeutischen, technologischen und vielen anderen Geräten verwendet werden. Es wird kompakt am Arbeitsplatz einer Person platziert, um ihre „dritte Hand“ zu werden, ist einfach zu programmieren und schnell zu konfigurieren.
UR10 kann schrauben, kleben, schweißen und löten, Form- und Montagearbeiten durchführen.
Außerdem werden im Voodoo Manufacturing-Projekt Universal Robots-Roboter verwendet: Project Skywalker der Medium Corporation ist eine 3D-Druckfabrik, von der viele von Robotern manipuliert werden. Aktivitäten wie das Ersetzen von Druckplattformen, das Sammeln und Lagern von Fertigprodukten erfordern nicht mehr die unermüdliche Aufmerksamkeit des Personals.
Universalroboter sind besonders interessant, da sie aufgrund ihres Zwecks mit den anpassungsfähigsten Steuerungssystemen ausgestattet sind.
EthinkrobotikDies sind Roboter wie Baxter und Sawyer, hergestellt von Rethinkrobotics.
Baxter ist ein multifunktionaler Roboter mit zwei Manipulatoren sowie Feedback- und Selbstlernsystemen.
Seine 7-Achsen-Manipulatoren können fast alles, was eine menschliche Hand kann, einschließlich Feedback, und sie können den Aufwand steuern. Dies und die Konstruktionsmerkmale machen Baxter sicher für lebende Arbeiter - sein Arbeitsplatz benötigt keinen Zaun, und tatsächlich nimmt er wenig Platz ein, was Platz in der Werkstatt spart. Ein Paar Backster kann erfolgreich zusammenarbeiten.
Baxter ist auch deshalb interessant, weil es keine sorgfältige detaillierte Programmierung jeder seiner Aktionen erfordert - Sie können es nicht nur durch eine intuitive visuelle Anwendung, sondern direkt am Arbeitsplatz „lernen“ -, indem er die gezeigten Bewegungen wiederholt, sich an sie erinnert und sie in Zukunft anwendet.
Sawyer - Baxters "jüngerer Bruder" - ist ein erstaunlich kompakter und leichter Roboterarm, wiegt nur 19 Kilogramm und kann fast überall installiert werden, ohne viel Platz zu beanspruchen.
Die Genauigkeit von Sawyer erreicht 0,1 mm und kann somit für Hunderte von Arten von Kommissionier-, Montage- und anderen Fördervorgängen verwendet werden.
Beide Roboter können problemlos umgeschult werden, um auch ohne herkömmliche Programmierung neue Funktionen auszuführen, und lassen sich ebenso einfach von einem Arbeitsplatz zum anderen bewegen.
Hybridproduktion
Stratasys Infinite-Build 3D-DemonstratorSehr interessant ist der Ansatz von Stratasys, der einen neuen Typ von Industriemaschinen geschaffen hat - einen Hybrid aus einem Roboter und einem 3D-Drucker.
Natürlich hat jeder 3D-Drucker die Eigenschaften eines Roboters, aber hier handelt es sich um eine völlig traditionelle Form eines Robotermanipulators, der auch die Funktion des FDM-Drucks hat. Der Stratasys Infinite-Build 3D-Demonstrator ist in erster Linie für die Luft- und Raumfahrt gedacht, bei der die Fähigkeit, auf vertikalen Flächen mit unbegrenzter Fläche zu drucken, gemäß dem Konzept von „Infinite-Build“ - „Endlosbau“ - so wichtig ist. Monster wie der Luft- und Raumfahrtriese Boeing und der Ford-Autokonzern, die Stratasys Spezifikationen für die erforderlichen Eigenschaften der Produkte zur Verfügung stellten, sind mit der Arbeit an dem Projekt verbunden.
Der achtachsige Mechanismus des Manipulators, die Fülle an speziell entwickelten Verbundwerkstoffen für den Druck, die traditionell hohe Qualität der Herstellung - all dies zeigt uns, dass dieses Gerät und seine Nachkommen eine große Zukunft haben.
3D-Systeme - Abbildung 4Abbildung 4 von 3D-Systemen - ein modulares Robotersystem zur Automatisierung des stereolithografischen 3D-Drucks, nicht mehr und nicht weniger.
Dies ist ein ganzer automatischer Komplex, der alle paar Minuten neue Produkte produzieren kann - im Gegensatz zu mehreren Stunden auf normalen SLS-Druckern.
Darüber hinaus umfasst der Zyklus bereits Phasen wie Waschen, Trennen der Träger und Hintergrundbeleuchtung und nicht nur die anfängliche Belichtung. Abbildung 4 erledigt dies alles selbst, ohne dass der Bediener in den Arbeitsprozess eingreift.
Dank seiner Modularität, basierend auf Abbildung 4, können Sie mit Standardkomponenten ziemlich große automatische Linien erstellen.
Dieser Komplex wurde in diesem Jahr auf der Internationalen Dentalausstellung in Köln der Öffentlichkeit vorgestellt, ebenso wie der neue 3D-Drucker ProJet
CJP 260Plus - ein 3D-Vollfarbdrucker für die anatomische Modellierung medizinischer Geräte und das Rapid Prototyping aller Industriedesigns.
Der Drucker ist auch ein Roboter - ausgestattet mit einem System zum automatischen Laden, Entfernen und Verarbeiten von Druckpulver.
Man kann mit Sicherheit sagen, dass ein integrierter Ansatz für den 3D-Druck Teil der Produktionskultur der Zukunft ist. Es wird eine radikal neue Kombination aus Geschwindigkeit, Genauigkeit, Komfort und Kostenreduzierung bieten.
Carbon - Carbon SpeedCellCarbon SpeedCell ist die Technologielösung von Carbon, zu der der neue 3D-Drucker The M2 von CLI und der stereolithografische Finisher Smart Part Washer gehören.
CLIP ist eine stereolithografische Schichtdrucktechnologie, die Geschwindigkeiten von 25 bis 100 Mal schneller als herkömmliches SLS und eine neue Oberflächenqualität bietet.
Mit dem CLIP-System (Continuous Liquid Interface Production) erhalten Sie bisher unmögliche Produktformen, die nur eine minimale Nachbearbeitung erfordern. Der Hersteller hat die genauen Eigenschaften des Hardwarekomplexes noch nicht angegeben, aber der Ansatz selbst ist bereits erfreulich - er ist eine fast fertige Lösung für jede Werkstatt, die stereolithografischen Druck erfordert.
DMG MORI - LASERTEC 65 3DDie Maschine kombiniert verschiedene Ansätze zur Bearbeitung von Teilen: Dies ist eine klassische programmierbare Fräsmaschine - fünfachsig und sehr genau, ein Laserschneidwerkzeug mit den gleichen Freiheitsgraden und ein Metalldruck-3D-Drucker mit Laserspritztechnologie. Es ist schwer vorstellbar, dass diese Maschine mit einem Metallteil keine Operation ausführen kann. Hybrider Ansatz: Fräsen eines Werkstücks, Auftauchen fehlender Teile oder Drucken von Grund auf neu und Fertigstellen - alle Vorgänge können mit einem Teil in einem Ansatz im Rahmen eines bestimmten Programms ausgeführt werden, ohne den Technologiezyklus zu unterbrechen. Die Größe des bearbeiteten und / oder bedruckten Teils beträgt bis zu 600 x 400 mm, und das Gewicht kann bis zu 600 kg betragen.
Ein solches MFP für Arbeiten an Metall hat sich in der Kultur der Herstellung von Einzel- und Kleinprodukten bereits stark verändert, und in naher Zukunft kann sich ein ähnlicher Ansatz auf die Massenproduktion erstrecken.
EOS - Additive FertigungEOS hat Manipulatoren entwickelt, die verschiedene Vorgänge ausführen können, bei denen ein Teil ergriffen und bewegt werden muss. Die EOS-Entwicklungen in diesem Bereich basieren auf Beobachtungen des Tierverhaltens. Insbesondere wurde dieser Manipulator nach dem Vorbild eines Elefantenrüssels entwickelt.
Ein solcher Roboterarm kann in vielen industriellen Betrieben verwendet werden, wie zum Beispiel beim Transportieren und Verpacken, beim Verschieben von Teilen von einem Arbeitsbereich in einen anderen, beispielsweise von einem 3D-Drucker in eine Nachbearbeitungskammer, um eine Beteiligung des Menschen in dieser Phase auszuschließen.
So funktioniert es:
https://youtu.be/vQ_Zh0bxhs8Das Unternehmen sponsert und präsentiert auch das Roboy-Projekt - dies ist ein mobiler humanoider Roboter, der in der Lage ist, alle Bewegungen auszuführen, die dem Menschen eigen sind, und als Produktionsassistent fungiert.
Concept Laser und Swisslog - M Line FactoryConcept Laser, ein bekannter Hersteller von 3D-Metalldruckern, hat eine Vereinbarung mit Swisslog geschlossen. Das gemeinsame Projekt ist M Line Factory, ein System zum Bewegen von 3D-Metallteilen aus Metall zwischen Concept Laser-Maschinen mithilfe von Swisslog-Robotern.
https://youtu.be/0v4LAbjfJxcUnternehmen verbessern weiterhin Hardwaresysteme für den 3D-Metalldruck. Die Roboterkomponenten dieser Maschinen können das Teil ohne Eingreifen des Bedieners durch den gesamten Zyklus führen - vom Laden des Projekts in den Speicher bis zum Eingang des fertigen Produkts im Lager.
Additive Industries - Das MetalFAB1Einzigartige Installation - ein einziges System zum Drucken, Transportieren aus der Arbeitskammer und Lagern von fertigen Teilen. In der Tat die fertige Metall-3D-Druckerei in einem Gebäude.
Es gibt Roboter, die die Funktionen von Schweiß- und Fräsmaschinen mit Softwaresteuerung ausführen können.
Ebenso wie diejenigen, die herkömmliche CNC-Fräsmaschinen bedienen und deren Produktivität steigern.
Dies ist beispielsweise das, was Sawyer oben erwähnt hat:
https://youtu.be/XU6thj7cQ5cSchlussfolgerungen
Roboter in der modernen Industrie sind überall. Sie sind in jeder Werkstatt und in jedem Produktionsbereich. Und das ist normal: Roboter sparen Geld für Arbeitgeber und Arbeiter vor schädlicher und eintöniger Arbeit; Roboter arbeiten rund um die Uhr und ohne Unterbrechung; Roboter sind viel genauer als lebende Arbeiter - sie werden nicht müde, ihre Augen werden nicht nass, ihre Sensoren und Positionierungssysteme können die Genauigkeit auf Hundertstel Millimeter halten.
Wir sehen sie zwar noch nicht überall - viele Produktionsprozesse sind dem Durchschnittsnutzer verborgen und in der Regel nicht besonders interessant -, aber sehr bald wird es unmöglich sein, die Tatsache zu übersehen, dass die überwiegende Mehrheit aller materiellen Güter von intelligenten Maschinen hergestellt wird.
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