Qu'est ce que c'est
Cet article concerne l'utilisation industrielle de la robotique. L'utilisation de robots dans l'industrie a commencé, selon les normes historiques, il n'y a pas si longtemps - il y a un peu plus d'un demi-siècle, mais maintenant peu de production peut être imaginée sans lignes automatiques, sans
manipulateurs en acier et pupilles en verre de robots - ces gars de fer sont fermement en majorité processus de production et ne vont pas quitter.
Malgré une distribution de robots aussi étendue et presque omniprésente, seuls les spécialistes réalisent pleinement la gamme complète de leurs capacités. Dans cet article, nous ouvrirons la porte au monde de la robotique industrielle à un large éventail de lecteurs: nous décrirons quelques variétés de robots de production et leur portée. Il est impossible d'embrasser l'immensité dans un seul article, mais si les lecteurs sont intéressés, nous continuerons certainement.
Alors, quel genre de robots sont-ils?
Il existe plusieurs classifications des robots industriels: par type de commande, par degré de mobilité, par étendue et spécificité des opérations effectuées.
Par type de gestion:
Robots contrôlés: exigent qu'un opérateur contrôle chacun de ses mouvements. En raison de l'étroitesse des applications, elles ne sont pas répandues. Oui, et pas vraiment des robots.
Automates et robots semi-autonomes: fonctionnent strictement selon un programme donné, n'ont souvent pas de capteurs et ne sont pas en mesure d'ajuster leurs actions, ils ne peuvent se passer de la participation d'un travailleur.
Autonome: ils peuvent effectuer un cycle programmé d'actions sans intervention humaine, selon des algorithmes spécifiés et en ajustant leurs actions si nécessaire. De tels robots sont capables de bloquer complètement le champ d'activité sur leur section du convoyeur, sans impliquer des travailleurs sous tension.
Par fonctions et portée:
Les robots sont divisés par objectif et par fonctions, ce ne sont que quelques-uns d'entre eux: les robots industriels sont universels, le
soudage , la construction de machines, la découpe, le prélèvement, l'assemblage, l'emballage, le stockage, la peinture.
Ce n'est pas une liste complète: le nombre de différentes options ne cesse de croître et il est impossible de tout lister dans le cadre d'un article. Nous ne pouvons que dire avec confiance qu'il n'y a guère de champ d'activité humaine où les robots ne pourraient pas rendre le travail humain plus créatif, prenant sur eux toute la partie monotone et dangereuse du travail.
Autres méthodes de classification
Chaque encyclopédie, chaque annuaire et chaque fabricant a sa propre classification et typologie de robots. Ce qui n'est pas surprenant - souvent, il est déterminé par des besoins purement spécifiques et l'approche privée de la personne qui le compose.
Cela nous empêche-t-il d'examiner certains des échantillons et de comprendre ce qu'ils peuvent faire? Non, bien sûr. Allons-y.
Considérez les échantillons
Parmi les robots industriels, les produits de sociétés bien connues telles que Kuka, Fanuc, Universal Robots se distinguent, dont certains exemples seront examinés ci-dessous.
KUKA KR QUANTEC PA ArcticKUKA KR QUANTEC PA est l'un des meilleurs robots de palettisation du marché.
KUKA KR QUANTEC PA Arctic - sa modification, le robot fonctionne à des températures extrêmement basses. Il est conçu pour fonctionner principalement dans les congélateurs, à des températures allant jusqu'à -30 ° C. Les pièces électroniques et mécaniques de l'appareil n'ont pas besoin de protection contre le gel, la neige, le givre et n'émettent pas de chaleur excessive. Le rayon d'action du manipulateur de modification de l'Arctique, comme celui du KUKA KR QUANTEC PA standard, est de 3195 mm et la charge utile peut atteindre 240 kg. L'appareil est idéal pour une utilisation dans l'industrie alimentaire et dans l'extrême nord. En plus de compiler des piles de palettes, le robot peut effectuer d'autres manipulations, car la précision de ses mouvements, ou plutôt, la stabilité de répétabilité de positionnement, est de 0,06 mm.
FANUC M-2000iA / 1200FANUC M-2000iA / 1200 - un robot de levage à cinq axes pouvant lever jusqu'à 1200 kg et déplacer cette charge jusqu'à une distance de 3,7 m - est idéal comme chargeur, car il fonctionne sans intervention humaine, ce qui élimine pratiquement le risque de blessure. Il fonctionne à des températures comprises entre 0 ° C - +45 ° C. Stabilité de répétabilité - 0,03 mm.
Machine extrêmement durable.
Robots universels - UR10UR10 est le plus grand des manipulateurs Universal Robots et c'est un robot collaboratif, en d'autres termes, il est conçu pour fonctionner avec d'autres équipements et aider les gens à travailler.
Le manipulateur du modèle UR10 a une portée de 1,3 m et élève la charge à 10 kg. Il peut être utilisé avec des équipements agricoles, pharmaceutiques, technologiques et de nombreux autres équipements. Il est placé de manière compacte sur le lieu de travail d'une personne pour devenir sa «troisième main», est facilement programmé et rapidement configuré.
UR10 peut visser, coller, souder et souder, effectuer des travaux de moulage et d'assemblage.
En outre, les robots Universal Robots sont utilisés dans le projet Voodoo Manufacturing: le projet Skywalker de la Medium Corporation est une usine d'impression 3D, dont beaucoup sont manipulés par des robots. Des activités telles que le remplacement des plates-formes d'impression, la collecte et le stockage des produits finis ne nécessitent plus l'attention inlassable du personnel.
Les robots universels sont particulièrement intéressants, car, de par leur fonction, ils sont équipés des systèmes de contrôle les plus adaptatifs.
EthinkrobotiqueCe sont des robots tels que Baxter et Sawyer fabriqués par Rethinkrobotics.
Baxter est un robot multifonctionnel avec deux manipulateurs et des systèmes de rétroaction et d'auto-apprentissage.
Ses manipulateurs à 7 axes sont capables de presque tout ce dont une main humaine est capable, y compris d'avoir une rétroaction et de contrôler l'effort. Ceci, ainsi que les caractéristiques de conception, rendent Baxter sûr pour les travailleurs vivants - son lieu de travail n'a pas besoin de clôture, et en effet - il prend peu de place, ce qui économise de l'espace dans l'atelier. Une paire de backsters sont capables de travailler ensemble avec succès.
Baxter est également intéressant car il ne nécessite pas de programmation détaillée et minutieuse de chacune de ses actions - vous pouvez "l'apprendre" non seulement à travers une application visuelle intuitive, mais directement sur le lieu de travail - en répétant les mouvements montrés, il se souvient d'eux et les applique à l'avenir.
Sawyer - le «jeune frère» de Baxter - est un bras robotique incroyablement compact et léger, il ne pèse que 19 kilogrammes et peut être installé presque partout sans prendre beaucoup de place.
La précision de Sawyer atteint 0,1 mm, ce qui lui permet d'être utilisé dans des centaines de types de picking, d'assemblage et d'autres opérations de convoyeur.
Les deux robots sont facilement recyclés pour effectuer de nouvelles fonctions même sans utiliser de programmation traditionnelle et sont tout aussi faciles à déplacer d'un lieu de travail à un autre.
Production hybride
Démonstrateur 3D Stratasys Infinite-BuildTrès intéressante est l'approche de Stratasys, qui a créé un nouveau type de machine industrielle - un hybride d'un robot et d'une imprimante 3D.
Bien sûr, toute imprimante 3D a les caractéristiques d'un robot, mais ici, c'est une forme complètement traditionnelle d'un manipulateur robotique, qui a également la fonction d'impression FDM. Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator est principalement destiné à la production aéronautique et spatiale, dans laquelle sa capacité à imprimer sur des surfaces verticales de zone illimitée est si importante, conformément au concept de «construction infinie» - «construction sans fin». Des monstres tels que le géant de l'aérospatiale Boeing et l'entreprise automobile Ford, qui a fourni à Stratasys des spécifications sur les caractéristiques nécessaires des produits, sont associés aux travaux du projet.
Le mécanisme à huit axes du manipulateur, l'abondance de matériaux composites spécialement conçus pour l'impression, la qualité traditionnellement élevée de fabrication - tout cela nous indique que cet appareil et ses descendants ont un grand avenir.
Systèmes 3D - Figure 4Figure 4 de 3D Systems - un système robotique modulaire pour automatiser l'impression 3D stéréolithographique, ni plus, ni moins.
Il s'agit d'un complexe entièrement automatique qui est capable de produire de nouveaux produits toutes les quelques minutes - contrairement à plusieurs heures sur les imprimantes SLS ordinaires.
En outre, le cycle comprend déjà des étapes telles que le lavage, la séparation des supports et le rétro-éclairage, et pas seulement l'exposition initiale. La figure 4 fait tout cela lui-même, sans intervention de l'opérateur dans le processus de travail.
Grâce à sa modularité, basée sur la figure 4, vous pouvez créer des lignes automatiques assez grandes en utilisant des composants standard.
Ce complexe a été présenté au public cette année au Salon dentaire international de Cologne, ainsi que la nouvelle imprimante 3D ProJet
CJP 260Plus - une imprimante 3D couleur conçue pour la modélisation anatomique des dispositifs médicaux et le prototypage rapide de tous les modèles industriels.
L'imprimante est également robotique - équipée d'un système de chargement, de retrait et de traitement automatiques de la poudre d'impression.
Il est sûr de dire qu'une approche intégrée de l'impression 3D fait partie de la culture de production du futur. Il fournira une combinaison radicalement nouvelle de vitesse, précision, commodité et réduction des coûts.
Carbone - Carbon SpeedCellCarbon SpeedCell est la solution technologique de Carbon qui comprend la nouvelle imprimante 3D M2 de la CLI et le finisseur stéréolithographique Smart Part Washer.
CLIP est une technologie d'impression stéréolithographique en couches qui offre des vitesses de 25 à 100 fois plus rapides que SLS conventionnelles et un nouveau niveau de qualité de surface.
Le système CLIP (Continuous Liquid Interface Production) vous permet d'obtenir des formes de produits auparavant impossibles nécessitant un post-traitement minimal. Le fabricant n'a pas encore fourni les caractéristiques exactes du complexe matériel, mais l'approche elle-même est déjà agréable - c'est une solution presque prête à l'emploi pour tout atelier qui nécessite une impression stéréolithographique.
DMG MORI - LASERTEC 65 3DLa machine combine plusieurs approches différentes pour l'usinage de pièces: il s'agit d'une fraiseuse programmable classique - cinq axes et très précise, et d'un outil de découpe laser avec les mêmes degrés de liberté, et d'une imprimante 3D à impression métallique avec technologie de pulvérisation laser. Il est difficile d'imaginer une opération que cette machine à partie métallique ne pourrait pas produire. Approche hybride: fraisage d'une pièce, surfaçage de pièces manquantes ou impression à partir de zéro et finition - toutes les opérations peuvent être réalisées avec une pièce en une seule approche, dans le cadre d'un programme donné, sans interrompre le cycle technologique. La taille de la pièce traitée et / ou imprimée peut atteindre 600 x 400 mm et le poids peut atteindre 600 kg.
Un tel MFP pour le travail sur le métal a déjà beaucoup changé dans la culture de la production de pièces et de produits à petite échelle, et dans un avenir proche, une approche similaire peut s'étendre à la production de masse.
EOS - Fabrication additiveEOS a créé des manipulateurs capables d'effectuer diverses opérations nécessitant la préhension et le déplacement d'une pièce. Les développements d'EOS dans ce domaine sont basés sur des observations du comportement animal, en particulier, ce manipulateur a été créé à l'exemple de la trompe d'un éléphant.
Un tel bras robotisé peut être utilisé dans de nombreuses opérations industrielles, telles que le transport et l'emballage, le déplacement de pièces d'une zone de travail à une autre, par exemple, d'une imprimante 3D à une chambre de post-traitement, pour exclure l'implication humaine à ce stade.
Voici comment cela fonctionne:
https://youtu.be/vQ_Zh0bxhs8La société sponsorise et présente également le projet Roboy - il s'agit d'un robot humanoïde mobile qui est capable d'effectuer tous les mouvements inhérents aux humains et de servir d'assistant de production.
Concept Laser et Swisslog - M Line FactoryFabricant bien connu d'imprimantes 3D pour l'impression des métaux, Concept Laser a conclu un accord avec Swisslog.Leur projet commun est M Line Factory, un système de déplacement de pièces imprimées en métal 3D entre des machines Concept Laser à l'aide de robots Swisslog.
https://youtu.be/0v4LAbjfJxcLes entreprises continuent d'améliorer les systèmes matériels pour l'impression 3D des métaux. Les composants robotiques de ces machines sont capables de guider la pièce tout au long du cycle - du chargement du projet dans la mémoire, jusqu'à ce que le produit fini entre dans l'entrepôt - sans l'intervention de l'opérateur.
Industries additives - Le MetalFAB1Installation unique en son genre - un système unique pour l'impression, le transport depuis la chambre de travail et le stockage des pièces finies. En fait, l'atelier d'impression 3D de métal fini dans un seul bâtiment.
Il existe des robots capables d'exécuter les fonctions des machines de soudage et de fraisage avec un contrôle logiciel.
Ainsi que ceux qui servent aux fraiseuses CNC traditionnelles, augmentant leur productivité.
Par exemple, voici ce que fait Sawyer ci-dessus:
https://youtu.be/XU6thj7cQ5cConclusions
Les robots dans l'industrie moderne sont partout. Ils sont dans n'importe quel atelier et dans n'importe quel domaine de production. Et c'est normal: les robots économisent de l'argent pour les employeurs et épargnent aux travailleurs un travail nuisible et engourdissant; les robots fonctionnent 24 heures sur 24 et non-stop; les robots sont beaucoup plus précis que les travailleurs vivants - ils ne se fatiguent pas, leurs yeux ne se mouillent pas, leurs capteurs et leurs systèmes de positionnement sont capables de maintenir une précision au centième de millimètre.
Bien que nous ne les voyions pas encore partout - de nombreux processus de production sont cachés à l'utilisateur moyen et ne sont généralement pas particulièrement intéressants - mais très bientôt, il sera impossible d'ignorer le fait que la grande majorité de tous les biens matériels sont produits par des machines intelligentes.
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