První na světěprůmyslový robotse narodil ve Spojených státech v roce 1962. Americký inženýr George Charles Devol, Jr. navrhl „robota, který dokáže pružně reagovat na automatizaci prostřednictvím výuky a přehrávání“. Jeho nápad zažehl jiskru u podnikatele Josepha Fredericka Engelbergera, který je známý jako „otec robotů“, a tedyprůmyslový robotse zrodil název „Unimate (= pracovní partner s univerzálními schopnostmi)“.
Podle ISO 8373 jsou průmyslové roboty vícekloubové manipulátory nebo roboty s více stupni volnosti pro průmyslovou oblast. Průmyslové roboty jsou mechanická zařízení, která automaticky provádějí práci a jsou to stroje, které při dosahování různých funkcí spoléhají na vlastní výkon a řídicí schopnosti. Může přijímat lidské příkazy nebo běžet podle předem naprogramovaných programů. Moderní průmyslové roboty mohou také jednat podle principů a pokynů formulovaných technologií umělé inteligence.
Mezi typické aplikace průmyslových robotů patří svařování, lakování, montáž, sběr a umístění (jako je balení, paletizace a SMT), kontrola a testování výrobků atd.; veškerá práce je dokončena s účinností, odolností, rychlostí a přesností.
Nejčastěji používané konfigurace robotů jsou kloubové roboty, roboty SCARA, delta roboty a kartézské roboty (stropní roboty nebo xyz roboty). Roboti vykazují různé stupně autonomie: někteří roboti jsou naprogramováni tak, aby prováděli určité akce opakovaně (opakované akce) věrně, bez změn a s vysokou přesností. Tyto akce jsou určeny naprogramovanými rutinami, které určují směr, zrychlení, rychlost, zpomalení a vzdálenost řady koordinovaných akcí. Ostatní roboti jsou flexibilnější, protože mohou potřebovat identifikovat polohu objektu nebo dokonce úkol, který má být na objektu proveden. Například pro přesnější navádění roboti často zahrnují podsystémy strojového vidění jako své vizuální senzory, připojené k výkonným počítačům nebo ovladačům. Umělá inteligence, nebo cokoliv, co je mylně považováno za umělou inteligenci, se stává stále důležitějším faktorem moderních průmyslových robotů.
George Devol poprvé navrhl koncept průmyslového robota a požádal o patent v roce 1954. (Patent byl udělen v roce 1961). V roce 1956 Devol a Joseph Engelberger spoluzaložili Unimation na základě původního Devolova patentu. V roce 1959 se ve Spojených státech zrodil první průmyslový robot Unimation, který zahájil novou éru vývoje robotů. Společnost Unimation později poskytla licenci na svou technologii společnostem Kawasaki Heavy Industries a GKN na výrobu průmyslových robotů Unimates v Japonsku a Spojeném království. Po určitou dobu byla jediným konkurentem Unimation Cincinnati Milacron Inc. v Ohiu v USA. Koncem 70. let se však tato situace zásadně změnila poté, co několik velkých japonských konglomerátů začalo vyrábět podobné průmyslové roboty. Průmyslové roboty se v Evropě ujaly poměrně rychle a ABB Robotics a KUKA Robotics přinesly roboty na trh v roce 1973. Koncem 70. let rostl zájem o robotiku a do tohoto oboru vstoupilo mnoho amerických společností, včetně velkých společností jako General Electric a General Motors (jejichž společný podnik s japonskou FANUC Robotics založil FANUC). Mezi americké startupy patřily Automatix a Adept Technology. Během boomu robotiky v roce 1984 získala Unimation společnost Westinghouse Electric za 107 milionů dolarů. Westinghouse v roce 1988 prodal Unimation společnosti Stäubli Faverges SCA ve Francii, která stále vyrábí kloubové roboty pro obecné průmyslové aplikace a aplikace v čistých prostorách, a koncem roku 2004 dokonce získal divizi robotiky Bosch.
Definovat parametry Upravit počet os – K dosažení libovolného místa v rovině jsou zapotřebí dvě osy; tři osy jsou nutné k tomu, abyste se dostali kamkoli ve vesmíru. Pro plnou kontrolu nasměrování koncového ramene (tj. zápěstí) jsou zapotřebí další tři osy (pan, sklon a roll). Některé konstrukce (jako jsou roboti SCARA) obětují pohyb kvůli ceně, rychlosti a přesnosti. Stupně volnosti – Obvykle stejný jako počet os. Pracovní obálka – Oblast v prostoru, kam může robot dosáhnout. Kinematika – Skutečná konfigurace tuhých těles a kloubů robota, která určuje všechny možné pohyby robota. Typy kinematiky robotů zahrnují kloubovou, kardanovou, paralelní a SCARA. Kapacita nebo nosnost – Kolik hmotnosti může robot zvednout. Rychlost – Jak rychle může robot dosáhnout polohy koncového ramene. Tento parametr lze definovat jako úhlovou nebo lineární rychlost každé osy, nebo jako složenou rychlost, tedy z hlediska rychlosti koncového ramene. Zrychlení – Jak rychle může osa zrychlit. To je omezující faktor, protože robot nemusí být schopen dosáhnout své maximální rychlosti při provádění krátkých pohybů nebo složitých drah s častými změnami směru. Přesnost – Jak blízko se může robot dostat do požadované pozice. Přesnost se měří jako vzdálenost absolutní polohy robota od požadované polohy. Přesnost lze zlepšit použitím externích snímacích zařízení, jako jsou systémy vidění nebo infračervené záření. Reprodukovatelnost – Jak dobře se robot vrací do naprogramované pozice. To se liší od přesnosti. Může být řečeno, aby šel do určité polohy XYZ a jde pouze do 1 mm od této polohy. Toto je problém s přesností a lze jej opravit kalibrací. Ale pokud je tato poloha naučena a uložena do paměti ovladače a pokaždé se vrátí do vzdálenosti 0,1 mm od naučené polohy, pak je její opakovatelnost v rámci 0,1 mm. Přesnost a opakovatelnost jsou velmi odlišné metriky. Opakovatelnost je obvykle nejdůležitější specifikací robota a je podobná „přesnosti“ v měření – s odkazem na přesnost a přesnost. ISO 9283[8] stanoví metody pro měření přesnosti a opakovatelnosti. Typicky je robot poslán do naučené pozice několikrát, pokaždé přejde na čtyři další pozice a vrátí se do naučené pozice, a změří se chyba. Opakovatelnost je pak kvantifikována jako standardní odchylka těchto vzorků ve třech rozměrech. Typický robot může mít samozřejmě chyby polohy, které přesahují opakovatelnost, a to může být problém s programováním. Kromě toho budou mít různé části pracovní obálky různou opakovatelnost a opakovatelnost se bude také lišit podle rychlosti a užitečného zatížení. ISO 9283 stanoví, že přesnost a opakovatelnost se měří při maximální rychlosti a při maximálním užitečném zatížení. To však produkuje pesimistická data, protože přesnost a opakovatelnost robota bude mnohem lepší při menším zatížení a rychlostech. Opakovatelnost v průmyslových procesech je také ovlivněna přesností terminátoru (např. chapadla) a dokonce i provedením „prstů“ chapadla, které se používají k uchopení předmětu. Pokud například robot zvedne šroub za hlavu, šroub může být v náhodném úhlu. Následné pokusy umístit šroub do otvoru pro šroub pravděpodobně selžou. Situace, jako jsou tyto, mohou být zlepšeny „náběhovými prvky“, jako je například zúžení (zkosení) vstupu otvoru. Řízení pohybu – V některých aplikacích, jako jsou jednoduché montážní operace s výběrem a umístěním, se robot potřebuje pohybovat tam a zpět pouze mezi omezeným počtem předem naučených pozic. U složitějších aplikací, jako je svařování a lakování (stříkání), musí být pohyb plynule řízen po dráze v prostoru se zadanou orientací a rychlostí. Zdroj energie – Některé roboty používají elektromotory, jiné hydraulické pohony. První je rychlejší, druhý je výkonnější a je užitečný pro aplikace, jako je malování, kde by jiskry mohly způsobit výbuch; nízkotlaký vzduch uvnitř ramene však zabraňuje vnikání hořlavých par a jiných nečistot. Pohon – Někteří roboti spojují motory s klouby pomocí ozubených kol; jiné mají motory připojené přímo ke kloubům (přímý pohon). Použití ozubených kol má za následek měřitelnou „vůli“, což je volný pohyb osy. Menší robotická ramena často používají vysokorychlostní stejnosměrné motory s nízkým točivým momentem, které obvykle vyžadují vyšší převodové poměry, které mají nevýhodu vůle, a v takových případech se místo nich často používají harmonické převodovky. Poddajnost – Toto je míra velikosti úhlu nebo vzdálenosti, o kterou se může posunout síla působící na osu robota. Kvůli shodě se robot bude pohybovat o něco níže, když nese maximální užitečné zatížení, než když nenese žádné užitečné zatížení. Vyhovění také ovlivňuje míru překročení v situacích, kdy je třeba snížit zrychlení s vysokým užitečným zatížením.
Čas odeslání: 15. listopadu 2024
