الروبوتات الصناعية في الإنتاج الحديث - أنواعها وأجهزتها

تستخدم الروبوتات الصناعية على نطاق واسع اليوم في الإنتاج البشري. إنها تعد واحدة من أكثر وسائل الميكنة والأتمتة فعالية لعمليات النقل والشحن ، بالإضافة إلى العديد من العمليات التكنولوجية.

عادة ما يتم ملاحظة التأثير الإيجابي لإدخال الروبوتات الصناعية في وقت واحد من عدة جوانب: زيادة إنتاجية العمل ، وتحسين جودة المنتج النهائي ، وانخفاض تكاليف الإنتاج ، وتحسين ظروف العمل للشخص ، وأخيراً ، انتقال المؤسسة من يتم تسهيل إطلاق منتج من نوع واحد في منتج آخر بشكل كبير.

ومع ذلك ، من أجل تحقيق مثل هذا التأثير الإيجابي الواسع والمتعدد الأوجه لإدخال الروبوتات الصناعية على إنتاج يدوي يعمل بالفعل ، من الضروري حساب التكاليف المخططة لعملية التنفيذ نفسها مسبقًا ، لسعر الروبوت ، و أيضًا لتقييم ما إذا كان تعقيد الإنتاج والعملية التكنولوجية مناسبًا بشكل عام لخطة التحديث للمساعدة في تثبيت الروبوتات الصناعية.

في الواقع ، أحيانًا يكون الإنتاج في البداية مبسطًا لدرجة أن تثبيت الروبوتات هو ببساطة غير عملي وحتى ضار. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى موظفين مؤهلين لإعداد وصيانة وبرمجة الروبوتات ، وفي عملية العمل - الأجهزة المساعدة ، وما إلى ذلك. من المهم أخذ ذلك في الاعتبار مسبقًا.

بطريقة أو بأخرى ، أصبحت الحلول الروبوتية غير المأهولة في الإنتاج ذات أهمية متزايدة اليوم ، وذلك فقط بسبب تقليل التأثير الضار على صحة الإنسان إلى الحد الأدنى. دعنا نضيف هنا فهم أن الدورة الكاملة للمعالجة والتثبيت تتم بشكل أسرع ، بدون فترات انقطاع لانقطاع الدخان وبدون أخطاء متأصلة في أي إنتاج حيث يتصرف شخص حي بدلاً من الروبوت. يتم استبعاد العامل البشري عمليا بعد إعداد الروبوتات وبدء العملية التكنولوجية.

اليوم ، يتم استبدال العمل اليدوي في معظم الحالات بعمالة مناور آلي: قبضة الأداة ، وتثبيت الأداة ، والاحتفاظ بقطعة العمل ، والتغذية في منطقة العمل. يتم فرض القيود فقط من خلال: سعة الحمولة ، ومنطقة العمل المحدودة ، والحركات المبرمجة مسبقًا.

الروبوت الصناعي قادر على توفير:

• إنتاجية عالية بفضل تحديد المواقع بسرعة ودقة ؛ كفاءة أفضل ، حيث لا توجد حاجة لدفع رواتب للأشخاص الذين يحل محله ، يكفي عامل واحد ؛

• جودة عالية - دقة ترتيب 0.05 مم ، احتمال منخفض للزواج ؛

• السلامة على صحة الإنسان ، على سبيل المثال ، بسبب حقيقة أنه عند الطلاء ، أصبح ملامسة الإنسان للدهانات والورنيش مستبعدًا ؛

• أخيرًا ، منطقة عمل الروبوت محدودة للغاية وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة ، حتى لو كانت بيئة العمل عدوانية كيميائيًا ، فإن مادة الروبوت ستقاوم هذا التأثير.

تاريخياً ، تم إطلاق أول روبوت صناعي حاصل على براءة اختراع في عام 1961 من قبل شركة Unimation Inc لمصنع جنرال موتورز في نيو جيرسي. يتم تسجيل تسلسل إجراءات الروبوت في شكل رمز على أسطوانة مغناطيسية ويتم تنفيذه في إحداثيات معممة. لأداء الإجراءات ، يستخدم الروبوت مكبرات الصوت الهيدروليكية. تم نقل هذه التقنية لاحقًا إلى شركة Kawasaki Heavy Industries اليابانية و "الضيف الإنجليزي" و Keen و Nettlefolds ، وبالتالي ، توسع إنتاج الروبوتات بواسطة Unimation Inc إلى حد ما.

بحلول عام 1970 ، طورت جامعة ستانفورد أول روبوت يشبه قدرات الذراع البشرية مع 6 درجات من الحرية ، والذي كان يتحكم فيه كمبيوتر ومحركات كهربائية. في الوقت نفسه ، تقوم شركة Nachi اليابانية بتطويره. ستعرض شركة KUKA Robotics الألمانية روبوت Famulus المكون من ستة محاور في عام 1973 ، وستبدأ شركة ABB Robotics السويسرية الآن في بيع روبوت ASEA ، وهو أيضًا من ستة محاور ويتم تشغيله كهروميكانيكيًا.

في عام 1974 ، أنشأت الشركة اليابانية Fanuc إنتاجها الخاص. في عام 1977 ، تم إنتاج أول روبوت Yaskawa.مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر ، يتم إدخال الروبوتات بشكل متزايد في صناعة السيارات: في أوائل الثمانينيات ، استثمرت جنرال موتورز أربعين مليار دولار في تشكيل نظام التشغيل الآلي للمصنع الخاص بها.

في عام 1984 ، حصلت Avtovaz المحلية على ترخيص من KUKA Robotics وتبدأ في إنتاج الروبوتات لخطوط الإنتاج الخاصة بها. ما يقرب من 70 ٪ من جميع الروبوتات في العالم ، بحلول عام 1995 ، ستكون في اليابان ، سوقها المحلي. بهذه الطريقة ، ستثبت الروبوتات الصناعية وجودها أخيرًا في صناعة السيارات.

كيف يتم تصنيع السيارات بدون لحام؟ مستحيل. لذلك اتضح أن جميع صناعات السيارات في العالم مجهزة بمئات من مجمعات اللحام الآلي. يشارك كل روبوت صناعي خامس في اللحام. الطلب التالي هو اللودر الآلي ، لكن قوس الأرجون ولحام البقعة يأتيان أولاً.

لا يوجد لحام يدوي يمكن أن يضاهي جودة التماس ودرجة التحكم في العملية باستخدام روبوت متخصص. ماذا عن اللحام بالليزر ، حيث يتم تنفيذ العملية التكنولوجية بدقة تصل إلى 0.2 مم من مسافة تصل إلى مترين عن طريق الليزر المركّز - لا يمكن الاستغناء عنها ببساطة في صناعة الطائرات والطب. أضف إلى ذلك التكامل مع أنظمة CAD / CAM الرقمية.

يحتوي روبوت اللحام على ثلاث وحدات تشغيل رئيسية: جسم عامل ، وجهاز كمبيوتر يتحكم في الجسم والذاكرة. جسم العمل مجهز بمقبض يشبه اليد. يتمتع الجسم بحرية الحركة على ثلاثة محاور (X ، Y ، Z) ، ويمكن للمقبض نفسه أن يدور حول هذه المحاور. يمكن للروبوت نفسه أن يتحرك على طول الأدلة.

لا يمكن لأي منشأة إنتاج حديثة الاستغناء عن التفريغ والتحميل ، بغض النظر عن حجم ووزن المنتجات. سيقوم الروبوت بتثبيت قطعة العمل بشكل مستقل في الجهاز ، ثم يقوم بتفريغها ووضعها. يمكن أن يتفاعل الروبوت مع العديد من الأجهزة في وقت واحد. بالطبع ، لا يسعنا إلا أن نذكر في هذا السياق تحميل الأمتعة في المطار.

تتيح الروبوتات بالفعل تقليل تكاليف الموظفين إلى الحد الأدنى. لا يقتصر الأمر على الوظائف البسيطة مثل التثقيب أو تشغيل الفرن. الروبوتات قادرة على رفع المزيد من الأوزان في ظل ظروف أكثر صعوبة ، بينما لا تتعب وتقضي وقتًا أقل بكثير من الشخص الحي.

في المسابك والحدادين ، على سبيل المثال ، عادة ما تكون الظروف صعبة للغاية بالنسبة للناس. يأتي هذا النوع من الإنتاج في المرتبة الثالثة بعد التفريغ والتحميل من حيث الروبوتات. ليس من قبيل المصادفة أن جميع المسابك الأوروبية تقريبًا مجهزة الآن بأنظمة آلية مع روبوتات صناعية. تكلفة تنفيذ الروبوت تكلف المؤسسة مئات الآلاف من الدولارات ، ولكن يظهر تحت تصرفها مجمع مرن للغاية ، وهو أكثر من مجرد تعويض.

الليزر الروبوتي و قطع البلازما تحسين الخطوط التقليدية مع مشاعل البلازما. قطع وقطع الزوايا والأعمدة ثلاثية الأبعاد ، والتحضير لمزيد من المعالجة ، واللحام ، والحفر. في صناعة السيارات ، لا يمكن الاستغناء عن هذه التقنية ، حيث يجب قطع حواف المنتجات بدقة وبسرعة بعد الختم والتشكيل.

يمكن لأحد هذه الروبوتات الجمع بين اللحام والقطع.يتم زيادة الإنتاجية من خلال إدخال قطع اتيرجيت ، مما يلغي التعرض غير الضروري للحرارة على المواد ، وبالتالي ، في غضون دقيقتين ونصف ، يتم قطع جميع الثقوب الصغيرة في معدن سيارة رينو إسباس كوبيه في مصنع رينو الآلي في فرنسا.

في صناعة الأثاث والسيارات وغيرها من المنتجات ، يكون ثني الأنبوب الآلي الذي يتضمن رأس عمل مفيدًا عندما يتم وضع الأنبوب بواسطة إنسان آلي وينحني بسرعة كبيرة. يمكن الآن تجهيز هذا الأنبوب بعناصر مختلفة لن تتداخل مع عملية ثني المغزل بواسطة الروبوت.

الشحذ والحفر والطحن - ما الذي يمكن أن يكون أسهل للإنسان الآلي ، سواء كان معدنًا أو خشبًا أو بلاستيكًا. تتعامل المعالجات الدقيقة والمتينة مع هذه المهام بضجة كبيرة. منطقة العمل غير محدودة ، يكفي تركيب محور ممتد أو عدة محاور متحكم بها ، مما يمنح مرونة ممتازة بالإضافة إلى سرعة عالية. لا يمكن للمرء أن يفعل هذا.

تصل ترددات الدوران لأداة الطحن إلى عشرات الآلاف من الثورات في الدقيقة ، ويتحول طحن اللحامات تمامًا إلى سلسلة من الحركات المتكررة البسيطة. ولكن في الماضي ، كانت المعالجة السطحية بالصنفرة والكاشطة تعتبر شيئًا متسخًا وثقيلًا ، وأيضًا ضارًا جدًا. يتم الآن تغذية المعجون تلقائيًا أثناء معالجة عجلة اللباد بعد اجتياز الحزام الكاشطة. سريع وآمن للمشغل.

إن آفاق الروبوتات الصناعية هائلة ، حيث يمكن إدخال الروبوتات بشكل أساسي في أي عملية إنتاج تقريبًا وبكميات غير محدودة.أحيانًا تكون جودة العمل التلقائي عالية جدًا بحيث لا يمكن للأيدي البشرية الحصول عليها. هناك صناعات كبيرة بأكملها حيث الأخطاء وعدم الدقة غير مقبولة: تصنيع الطائرات ، المعدات الطبية الدقيقة ، الأسلحة فائقة الدقة ، إلخ. ناهيك عن زيادة القدرة التنافسية للمؤسسات الفردية والأثر الإيجابي على اقتصادها.