O que é isso
Este artigo é sobre o uso industrial da robótica. O uso de robôs na indústria começou, por padrões históricos, não muito tempo atrás - há pouco mais de meio século, mas agora pouca produção pode ser imaginada sem linhas automáticas, sem
manipuladores de aço e pupilas de robôs com visão nítida - esses caras de ferro estão firmemente na maioria processos de produção e não vão sair.
Apesar de uma distribuição tão extensa e quase onipresente de robôs, apenas especialistas percebem completamente toda a gama de suas capacidades. Neste artigo, abriremos as portas para o mundo da robótica industrial para uma ampla gama de leitores: descreveremos algumas variedades de robôs de produção e seu escopo. É impossível abraçar a imensidão em um artigo, mas se os leitores estiverem interessados, nós definitivamente continuaremos.
Então, que tipo de robôs são eles?
Existem várias classificações de robôs industriais: por tipo de controle, por grau de mobilidade, por escopo e especificidade das operações realizadas.
Por tipo de gerenciamento:
Robôs controlados: exigem que um operador controle cada um de seus movimentos. Devido à estreiteza dos aplicativos, eles não são generalizados. Sim, e não realmente robôs.
Autômatos e robôs semi-autônomos: operam estritamente de acordo com um determinado programa, geralmente não possuem sensores e não conseguem ajustar suas ações, não podem prescindir da participação de um trabalhador.
Autônomo: eles podem executar um ciclo de ações programado sem intervenção humana, de acordo com algoritmos especificados e ajustando suas ações conforme necessário. Esses robôs são capazes de bloquear completamente o campo de atividade em sua seção do transportador, sem envolver trabalhadores ativos.
Por funções e escopo:
Os robôs são divididos por objetivo e funções, são apenas alguns deles: os robôs industriais são universais,
soldagem , construção de máquinas, corte, picking, montagem, embalagem, armazenamento, pintura.
Esta não é uma lista completa: o número de várias opções está em constante crescimento e é impossível listar tudo na estrutura de um artigo. Só podemos dizer com confiança que dificilmente existe um campo de atividade humana em que os robôs não possam tornar o trabalho humano mais criativo, assumindo toda a parte monótona e perigosa do trabalho.
Outros métodos de classificação
Cada enciclopédia, cada diretório e cada fabricante tem sua própria classificação e tipologia de robôs. O que não é surpreendente - geralmente é determinado por necessidades puramente específicas e pela abordagem particular da pessoa que a inventa.
Isso nos impede de examinar algumas das amostras e entender o que elas podem fazer? Não é claro. Vamos lá
Considere as amostras
Entre os robôs industriais, destacam-se os produtos de empresas conhecidas como Kuka, Fanuc, Universal Robots, algumas das amostras que consideraremos abaixo.
KUKA KR QUANTEC PA ÁrticoA KUKA KR QUANTEC PA é um dos melhores robôs de paletização do mercado.
KUKA KR QUANTEC PA Arctic - sua modificação, o robô opera em temperaturas extremamente baixas. Ele foi projetado para funcionar principalmente em freezers, a temperaturas de até -30 ° C. As partes eletrônicas e mecânicas do dispositivo não precisam de proteção contra geadas, neve, geadas e também não emitem calor excessivo. O raio de ação do manipulador de modificação do Ártico, como o do KUKA KR QUANTEC PA padrão, é de 3195 mm e a carga útil é de até 240 kg. O dispositivo é ideal para uso na indústria de alimentos e no extremo norte. Além de compilar pilhas de paletes, o robô pode executar outras manipulações, porque a precisão de seus movimentos, ou melhor, a estabilidade da repetibilidade de posicionamento, é de 0,06 mm.
FANUC M-2000iA / 1200O FANUC M-2000iA / 1200 - um robô de elevação de cinco eixos que eleva até 1200 kg e move essa carga a uma distância de até 3,7 m - é ideal como carregador, pois funciona sem intervenção humana, o que praticamente elimina o risco de ferimentos. Opera a temperaturas entre 0 ° C e +45 ° C. Estabilidade de repetibilidade - 0,03 mm.
Máquina extremamente durável.
Robôs universais - UR10O UR10 é o maior dos manipuladores da Universal Robots e é um robô colaborativo, ou seja, foi projetado para trabalhar com outros equipamentos e ajudar as pessoas a trabalhar.
O manipulador do modelo UR10 tem um alcance de 1,3 me eleva a carga para 10 kg. Pode ser usado com equipamentos agrícolas, farmacêuticos, tecnológicos e muitos outros. Ele é compactamente colocado no local de trabalho de uma pessoa para se tornar sua “terceira mão”, é facilmente programado e configurado rapidamente.
O UR10 pode parafusar, colar, soldar e soldar, fazer trabalhos de moldagem e montagem.
Além disso, os robôs da Universal Robots são usados no projeto Voodoo Manufacturing: o Projeto Skywalker da Medium Corporation é uma fábrica de impressão 3D, muitos dos quais são manipulados por robôs. Atividades como substituir plataformas de impressão, coletar e armazenar produtos acabados não exigem mais a atenção incansável da equipe.
Os robôs universais são especialmente interessantes, pois, em virtude de sua finalidade, são equipados com os sistemas de controle mais adaptáveis.
EthinkroboticsSão robôs como Baxter e Sawyer fabricados pela Rethinkrobotics.
O Baxter é um robô multifuncional com dois manipuladores e sistemas de feedback e autoaprendizagem.
Seus manipuladores de 7 eixos são capazes de quase tudo o que uma mão humana é capaz, incluindo feedback e pode controlar o esforço. Isso, além dos recursos de design, torna Baxter seguro para os trabalhadores vivos - seu local de trabalho não precisa de uma cerca e, de fato - ele ocupa pouco espaço, o que economiza espaço na oficina. Um par de backsters é capaz de trabalhar com sucesso em conjunto.
A Baxter também é interessante porque não requer uma programação detalhada cuidadosa de cada uma de suas ações - você pode "aprendê-la" não apenas através de uma aplicação visual intuitiva, mas diretamente no local de trabalho - repetindo os movimentos mostrados, ele se lembra deles e os aplica no futuro.
Sawyer - o "irmão mais novo" de Baxter - é um braço robótico incrivelmente compacto e leve, pesa apenas 19 kg e pode ser instalado em praticamente qualquer lugar sem ocupar muito espaço.
A precisão de Sawyer atinge 0,1 mm, o que permite que seja usado em centenas de tipos de operações de separação, montagem e outras operações de transportadores.
Ambos os robôs são facilmente treinados para desempenhar novas funções, mesmo sem o uso da programação tradicional, e também são fáceis de mudar de um local de trabalho para outro.
Produção híbrida
Demonstrador 3D Stratasys Infinite-BuildMuito interessante é a abordagem da Stratasys, que criou um novo tipo de máquina industrial - um híbrido de robô e impressora 3D.
Obviamente, qualquer impressora 3D possui os recursos de um robô, mas aqui é uma forma completamente tradicional de um manipulador robótico, que também tem a função de impressão FDM. O Demonstrador 3D Stritesys Infinite-Build é destinado principalmente à produção de aviação e espaço, em que sua capacidade de imprimir em superfícies verticais de área ilimitada é tão importante, de acordo com o conceito de "construção infinita" - "construção sem fim". Monstros como o gigante aeroespacial Boeing e a Ford Auto, que forneceram à Stratasys especificações sobre as características necessárias dos produtos, estão associados ao trabalho no projeto.
O mecanismo de oito eixos do manipulador, a abundância de materiais compostos especialmente projetados para impressão, a tradicional alta qualidade de fabricação - tudo isso nos diz que este dispositivo e seus descendentes têm um grande futuro.
Sistemas 3D - Figura 4Figura 4 de Sistemas 3D - um sistema robótico modular para automatizar a impressão 3D estereolitográfica, nem mais nem menos.
Esse é um complexo totalmente automático capaz de produzir novos produtos a cada poucos minutos - ao contrário de várias horas em impressoras SLS comuns.
Além disso, o ciclo já inclui etapas como lavagem, separação de suportes e luz de fundo, e não apenas a exposição inicial. A Figura 4 faz tudo isso sozinha, sem intervenção do operador no processo de trabalho.
Graças à sua modularidade, com base na Figura 4, você pode criar linhas automáticas muito grandes usando componentes padrão.
Este complexo foi apresentado ao público este ano na The International Dental Show, em Colônia, bem como a nova impressora 3D ProJet
CJP 260Plus 3D - uma impressora 3D colorida projetada para modelagem anatômica de dispositivos médicos e prototipagem rápida de qualquer projeto industrial.
A impressora também é robótica - equipada com um sistema para carregamento, remoção e processamento automáticos de pó de impressão.
É seguro dizer que uma abordagem integrada da impressão 3D faz parte da cultura de produção do futuro. Fornecerá uma combinação radicalmente nova de velocidade, precisão, conveniência e redução de custos.
Carbono - Carbon SpeedCellO Carbon SpeedCell é a solução de tecnologia da Carbon que inclui a nova impressora The M2 3D da CLI e o finalizador estereolitográfico Smart Was Washer.
O CLIP é uma tecnologia de impressão estereolitográfica em camadas que fornece velocidades de 25 a 100 vezes mais rápidas que o SLS convencional e um novo nível de qualidade da superfície.
O sistema CLIP (Continuous Liquid Interface Production) permite obter formas de produtos anteriormente impossíveis que requerem um pós-processamento mínimo. O fabricante ainda não forneceu as características exatas do complexo de hardware, mas a abordagem em si já é agradável - é uma solução quase pronta para qualquer oficina que exija impressão estereolitográfica.
DMG MORI - LASERTEC 65 3DA máquina combina várias abordagens diferentes para as peças de usinagem: trata-se de uma fresadora clássica controlada por programa - cinco eixos e muito precisa, e uma ferramenta de corte a laser com os mesmos graus de liberdade e uma impressora 3D para impressão em metal com tecnologia de pulverização a laser. É difícil imaginar uma operação que esta máquina com uma peça de metal não pudesse produzir. Abordagem híbrida: fresagem de uma peça de trabalho, superfície de peças ausentes ou impressão do zero e acabamento - todas as operações podem ser executadas com uma peça em uma única abordagem, dentro da estrutura de um determinado programa, sem interromper o ciclo tecnológico. O tamanho da peça processada e / ou impressa é de 600 a 400 mm e o peso pode ser de até 600 kg.
Essa MFP para trabalhos em metal já mudou muito na cultura da produção de peças e produtos de pequena escala, e em um futuro próximo uma abordagem semelhante pode se estender à produção em massa.
EOS - Fabricação AditivaA EOS criou manipuladores capazes de executar várias operações onde é necessário segurar e mover uma peça. Os desenvolvimentos da EOS nesta área são baseados em observações do comportamento dos animais, em particular, este manipulador foi criado seguindo o exemplo da tromba de um elefante.
Esse braço robótico pode ser usado em muitas operações industriais, como transporte e embalagem, movendo peças de uma área de trabalho para outra, por exemplo, de uma impressora 3D para uma câmara de pós-processamento, para excluir o envolvimento humano nesta fase.
É assim que funciona:
https://youtu.be/vQ_Zh0bxhs8A empresa também patrocina e apresenta o projeto Roboy - este é um robô humanóide móvel capaz de executar qualquer movimento inerente ao homem e de auxiliar na produção.
Concept Laser e Swisslog - Fábrica da Linha MUm conhecido fabricante de impressoras 3D para impressão em metal, o Concept Laser firmou um acordo com a Swisslog, seu projeto comum é o M Line Factory, um sistema para mover peças impressas em 3D em metal entre máquinas Concept Laser usando robôs Swisslog.
https://youtu.be/0v4LAbjfJxcAs empresas continuam a melhorar os sistemas de hardware para impressão em metal 3D. Os componentes robóticos dessas máquinas são capazes de liderar a peça durante todo o ciclo - desde o carregamento do projeto na memória até o produto final chegar ao armazém - sem a necessidade de intervenção do operador.
Indústrias aditivas - The MetalFAB1Instalação única - um sistema único para impressão, transporte da câmara de trabalho e armazenamento de peças acabadas. De fato, a loja de impressão 3D em metal acabado em um prédio.
Existem robôs capazes de desempenhar as funções de máquinas de soldar e fresar com controle de software.
Assim como aqueles que servem fresadoras CNC tradicionais, aumentando sua produtividade.
Por exemplo, é isso que Sawyer mencionado acima faz:
https://youtu.be/XU6thj7cQ5cConclusões
Os robôs da indústria moderna estão por toda parte. Eles estão em qualquer oficina e em qualquer campo de produção. E isso é normal: os robôs economizam dinheiro para os empregadores e os trabalhadores do trabalho prejudicial e monótono; robôs trabalham dia e noite sem parar; os robôs são muito mais precisos que os trabalhadores vivos - eles não se cansam, os olhos não estão molhados, seus sensores e sistemas de posicionamento são capazes de manter a precisão em centésimos de milímetro.
Embora ainda não os vejamos em todos os lugares - muitos processos de produção estão ocultos para o usuário comum, e geralmente não são particularmente interessantes -, mas em breve será impossível ignorar o fato de que a grande maioria de todos os bens materiais é produzida por máquinas inteligentes.
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