Промышленный робот как устройство для повышения производительности предприятий
- Промышленный робот: назначение и разновидности
- Промышленные роботы-манипуляторы
- Промышленный экзоскелет
- Промышленный экзоскелет и робот-манипулятор: производство и обслуживание
- Крупнейшие производители промышленных роботов
Промышленный робот: назначение и разновидности
Промышленным роботом называют машину, выполняющую заранее заложенные в его программу действия.
Самым типичным примером промышленного агрегата является робот-манипулятор. Это устройство, копирующее действие человеческой руки: оно захватывает и перемещает предметы, выполняет операции с установленным на его рабочую часть инструментом (сварка, фрезерование, покраска, резка, закручивание крепежа и так далее), осуществляет загрузку-разгрузку, собирает и разбирает конструкции, например, автомобили.
Кроме машин, выполняющих за человека монотонную работу, есть устройства для повышения физических возможностей рабочего персонала.
Такие установки называются промышленными экзоскелетами. Это костюмы, которые пользователь надевает на себя.
Промышленные роботы-манипуляторы
Основными элементами и стационарных, и подвижных автоматических промышленных машин являются исполнительная система и перепрограммируемое устройство программного управления, обеспечивающее выполнение необходимых функций.
Рабочая система робота-манипулятора включает:
- Опорную конструкцию – корпус, колонны, металлоконструкции и прочие части для размещения всех элементов робота и обеспечения их прочного закрепления
- Рабочий орган – инструмент или захватное устройство
- Механизм обеспечения движения рабочего органа – система, переносящая инструмент в заданную точку рабочей зоны
- Привод – устройство для преобразования энергии в механические движения манипулятора
Система управления манипулятором состоит из пульта управления, запоминающего и вычислительного устройств, блоков управления двигателями и другого технологического оборудования.
Промышленный экзоскелет
Экзоскелеты на предприятиях применяются для повышения производительности труда, а также снижения риса получениями работниками производственных травм.
Роботы-экзоскелеты для предприятий делятся на два основных вида:
- Пассивные
- Активные
Пассивные экзоскелеты представляют собой устройства в виде корсетов, которые работники надевают для снижения нагрузки на позвоночник и конечности.
Благодаря этому повышаются сила и выносливость пользователя, снижается количество несчастных случаев на производстве: растяжений мышц и связок, травм поясничного отдела, смещения межпозвоночных дисков и так далее.
Активные экзоскелеты также снижают нагрузку на опорно-двигательный аппарат, но кроме этого они оснащаются элементами для выполнения дополнительных функций, часто такие устройства называют «третьей рукой».
Дополнительное оснащение крепится на бедренных шарнирах.
Активный промышленный экзоскелет обеспечивает возможность:
- Поднимать и удерживать тяжелые предметы
- Осуществлять однотипные производственные операции при помощи сменных инструментов – сверление, шлифовку и другие
- Погрузку-разгрузку товаров
- Сборку металлоконструкций и прочих систем
- Другие работы, необходимые для конкретных условий производства
Промышленный экзоскелет и робот-манипулятор: производство и обслуживание
Экзоскелеты производят из прочных легких материалов, однако даже с этим условием активные устройства весят несколько десятков килограмм.
Снижение веса конструкции не является единственным направлением совершенствования устройств. Одна из острых проблем и экзоскелетов, и манипуляторов – быстрый износ подвижных узлов.
Благодаря подвижным соединениям устройства осуществляют вращательные и поступательные движения. В процессе работы между деталями возникает высокое трение, являющееся причиной их повреждения.
Из-за того, что дорогостоящие аппараты преждевременно выходят из строя, снижается рентабельность приобретения таких систем. Для снижения трения элементов обычно используют пластичные смазки, но они требуют постоянного обновления, так как быстро испаряются и вымываются.
Для снижения износа все чаще начинают применять инновационные материалы, реализующие технологию твердой смазки – покрытия MODENGY. Они обладают длительным ресурсом и не нуждаются в обновлении.
На регулировочные пластины, детали подъемных механизмов экзоскелетов, шестерни рулевых механизмов манипуляторов и другие пары трения наносят антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1005 и MODENGY 1066. Они снижают и стабилизирует трение, защищают от коррозии и значительно увеличивают ресурс подвижных узлов.
Крупнейшие производители промышленных роботов
Основное количество компаний-производителей промышленных роботов сосредоточено в Японии. Эта страна обгоняет остальные в строительстве роботизированных изделий для любых сфер применения. По всему миру узнают устройства от FANUC, Kawasaki, Panasonic, YASKAWA, NACHI, OTC-DAIHEN, DENSO, Seiko.
Пионером робототехники является германская компания KUKA, инженеры которой разработали первого промышленного робота с шестью электромеханическими осями.
Российские роботостроительные компании также представляют миру свои разработки. Предприятия «АРКОДИМ-Про» и BIT Robotics создают оборудование для новых технологических процессов.