Аж үйлдвэрийн робот гэж юу вэ?

Дэлхийн анхныаж үйлдвэрийн робот1962 онд АНУ-д төрсөн. Америкийн инженер Жорж Чарльз Девол "Заах, тоглуулах замаар автоматжуулалтад уян хатан хариу үйлдэл үзүүлэх робот" санал болгосон. Түүний санаа “роботуудын эцэг” гэгддэг бизнес эрхлэгч Жозеф Фредерик Энгелбергерт оч асаав.аж үйлдвэрийн робот"Unimate (= бүх нийтийн чадавхитай ажлын хамтрагч)" гэж нэрлэгдсэн.
ISO 8373 стандартын дагуу үйлдвэрлэлийн роботууд нь олон үе мөчний манипуляторууд эсвэл үйлдвэрлэлийн салбарт зориулагдсан олон зэрэглэлийн эрх чөлөөний роботууд юм. Аж үйлдвэрийн роботууд нь ажлыг автоматаар гүйцэтгэдэг механик төхөөрөмж бөгөөд янз бүрийн функцийг гүйцэтгэхийн тулд өөрийн хүч чадал, удирдлагын чадавхид тулгуурладаг машинууд юм. Энэ нь хүний ​​тушаалыг хүлээн авах эсвэл урьдчилан програмчлагдсан програмын дагуу ажиллах боломжтой. Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн роботууд нь хиймэл оюун ухааны технологиор боловсруулсан зарчим, удирдамжийн дагуу ажиллах боломжтой.
Аж үйлдвэрийн роботуудын ердийн хэрэглээнд гагнуур, будах, угсрах, цуглуулах, байрлуулах (савлах, тавиур хийх, SMT гэх мэт), бүтээгдэхүүний үзлэг, туршилт гэх мэт; бүх ажлыг үр ашигтай, бат бөх, хурд, нарийвчлалтайгаар гүйцэтгэдэг.
Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг роботын тохиргоонууд нь үе мөчний роботууд, SCARA роботууд, дельта роботууд, декарт роботууд (дээд талын роботууд эсвэл xyz роботууд) юм. Роботууд янз бүрийн түвшний бие даасан байдлыг харуулдаг: зарим роботууд тодорхой үйлдлүүдийг дахин дахин (давтан хийдэг үйлдэл) үнэнч, өөрчлөлтгүйгээр, өндөр нарийвчлалтайгаар гүйцэтгэхээр програмчлагдсан байдаг. Эдгээр үйлдлүүд нь хэд хэдэн зохицуулалттай үйлдлүүдийн чиглэл, хурдатгал, хурд, удаашрал, зайг зааж өгсөн програмчлагдсан горимоор тодорхойлогддог. Бусад роботууд нь илүү уян хатан байдаг, учир нь тэд объектын байршил, тэр ч байтугай тухайн объект дээр гүйцэтгэх ажлыг тодорхойлох шаардлагатай болдог. Жишээлбэл, илүү нарийвчлалтай зааварчилгаа өгөхийн тулд роботууд ихэвчлэн хүчирхэг компьютер эсвэл хянагчтай холбогдсон харааны мэдрэгч болгон машины харааны дэд системийг оруулдаг. Хиймэл оюун ухаан буюу хиймэл оюун ухаан гэж андуурсан аливаа зүйл нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн роботуудад улам бүр чухал хүчин зүйл болж байна.
Жорж Девол анх 1954 онд аж үйлдвэрийн роботын тухай ойлголтыг санал болгож, патент авах хүсэлтээ гаргажээ.(Патентыг 1961 онд олгосон). 1956 онд Девол, Жозеф Энгелбергер нар Деволын анхны патент дээр үндэслэн Unimation компанийг үүсгэн байгуулжээ. 1959 онд Unimation-ийн анхны үйлдвэрлэлийн робот АНУ-д мэндэлсэн нь роботын хөгжлийн шинэ эрин үеийг эхлүүлсэн юм. Хожим нь Unimation өөрийн технологийн лицензийг Kawasaki Heavy Industries болон GKN компаниудад олгож, Unimates үйлдвэрийн роботуудыг Япон, Их Британид үйлдвэрлэжээ. Хэсэг хугацааны турш Unimation-ийн цорын ганц өрсөлдөгч нь АНУ-ын Охайо муж дахь Cincinnati Milacron Inc. Гэсэн хэдий ч 1970-аад оны сүүлээр Японы хэд хэдэн томоохон конгломератууд ижил төстэй үйлдвэрлэлийн робот үйлдвэрлэж эхэлснээр энэ байдал үндсэндээ өөрчлөгдсөн. Аж үйлдвэрийн роботууд Европт нэлээд хурдацтай хөгжиж, 1973 онд ABB Robotics болон KUKA Robotics роботуудыг зах зээлд гаргаж ирсэн. 1970-аад оны сүүлээр робот техникийг сонирхох сонирхол нэмэгдэж, Америкийн олон компани энэ салбарт орж ирсэний дотор General Electric, General Motors зэрэг томоохон компаниуд (Японы FANUC Robotics компанитай хамтарсан үйлдвэрийг FANUC Robotics байгуулсан). Америкийн гарааны бизнесүүдэд Automatix, Adept Technology нар багтсан. 1984 онд робот техник хөгжих үеэр Unimation компанийг Westinghouse Electric компани 107 сая доллараар худалдан авчээ. Westinghouse 1988 онд Unimation компанийг Францын Stäubli Faverges SCA компанид худалдсан бөгөөд энэ нь одоог хүртэл ерөнхий үйлдвэрлэлийн болон цэвэр өрөөний хэрэглээнд зориулж холбогч робот үйлдвэрлэдэг бөгөөд 2004 оны сүүлээр Bosch-ийн робот техникийн салбарыг хүртэл худалдаж авсан.

Параметрүүдийг тодорхойлох Тэнхлэгийн тоог засах – Онгоцны хаана ч хүрэхийн тулд хоёр тэнхлэг шаардлагатай; Сансар огторгуйд хаана ч хүрэхийн тулд гурван тэнхлэг шаардлагатай. Төгсгөлийн гарыг (өөрөөр хэлбэл бугуй) чиглүүлэхийг бүрэн хянахын тулд өөр гурван тэнхлэг (тогоо, давирхай, өнхрөх) шаардлагатай. Зарим загвар (SCARA робот гэх мэт) зардал, хурд, нарийвчлалын төлөө хөдөлгөөнийг золиослодог. Эрх чөлөөний зэрэг - Ихэвчлэн тэнхлэгийн тоотой ижил байна. Ажлын дугтуй - Роботын хүрч чадах орон зайн хэсэг. Кинематик – Роботын бүх боломжит хөдөлгөөнийг тодорхойлдог роботын хатуу биеийн элементүүд болон холбоосуудын бодит тохиргоо. Робот кинематикийн төрлүүд нь үе мөчний, кардник, параллель, SCARA юм. Хүчин чадал эсвэл даацын багтаамж - Робот хэр их жин өргөх боломжтой. Хурд – Робот гарынхаа төгсгөлийн байрлалыг хэр хурдан авч чадах вэ? Энэ параметрийг тэнхлэг бүрийн өнцгийн эсвэл шугаман хурд, эсвэл нийлмэл хурд гэж тодорхойлж болно, гарны төгсгөлийн хурдыг илэрхийлнэ. Хурдатгал - Тэнхлэг хэр хурдан хурдасч чадах вэ. Богино нүүдэл эсвэл чиглэлээ байнга өөрчилдөг нарийн төвөгтэй замуудыг гүйцэтгэх үед робот хамгийн дээд хурддаа хүрч чадахгүй байж болох тул энэ нь хязгаарлах хүчин зүйл юм. Нарийвчлал - Робот хүссэн байрлалдаа хэр ойртож чадах вэ. Нарийвчлал нь роботын үнэмлэхүй байрлал нь хүссэн байрлалаас хэр хол байгаагаар хэмжигддэг. Харааны систем эсвэл хэт улаан туяа зэрэг гадны мэдрэгч төхөөрөмжийг ашиглан нарийвчлалыг сайжруулж болно. Дахин үржих чадвар - Робот програмчлагдсан байрлалдаа хэр сайн буцаж ирдэг. Энэ нь нарийвчлалаас ялгаатай. Энэ нь тодорхой XYZ байрлал руу шилжихийг хэлж болох бөгөөд энэ нь зөвхөн энэ байрлалаас 1 мм-ийн зайд очдог. Энэ бол нарийвчлалын асуудал бөгөөд шалгалт тохируулгын тусламжтайгаар засч болно. Гэхдээ хэрэв тэр байрлалыг зааж, удирдлагын санах ойд хадгалдаг бөгөөд энэ нь заасан байрлалаас 0.1 мм-ийн зайд буцаж ирдэг бол түүний давтагдах чадвар нь 0.1 мм дотор байна. Нарийвчлал ба давтагдах чадвар нь маш өөр хэмжүүр юм. Дахин давтагдах чадвар нь ихэвчлэн роботын хамгийн чухал үзүүлэлт бөгөөд хэмжилтийн "нарийвчлал" -тай төстэй бөгөөд нарийвчлал, нарийвчлалтай холбоотой байдаг. ISO 9283[8] нь нарийвчлал, давтагдах чадварыг хэмжих аргуудыг тогтоодог. Ерөнхийдөө роботыг заасан байрлал руу хэд хэдэн удаа илгээж, тэр болгондоо дөрвөн өөр байрлал руу явж, заасан байрлал руугаа буцаж, алдааг хэмждэг. Дараа нь давтагдах чадварыг эдгээр дээжийн гурван хэмжээст стандарт хазайлтаар хэмждэг. Ердийн робот нь мэдээжийн хэрэг давтагдах чадвараас давсан байрлалын алдаатай байж болох бөгөөд энэ нь програмчлалын асуудал байж магадгүй юм. Цаашилбал, ажлын дугтуйны өөр өөр хэсгүүд нь өөр өөр давтагдах чадвартай байх ба давтагдах чадвар нь хурд, ачааллаас хамаарч өөр өөр байх болно. ISO 9283 нь нарийвчлал, давтагдах чадварыг хамгийн дээд хурд, хамгийн их ачаалалтай үед хэмждэг. Гэсэн хэдий ч роботын нарийвчлал, давтагдах чадвар нь хөнгөн ачаалал, хурдтай үед илүү сайн байх тул энэ нь гутранги мэдээлэл үүсгэдэг. Үйлдвэрлэлийн процесст давтагдах чадвар нь төгсгөлийн нарийвчлал (жишээ нь атгагч), тэр ч байтугай объектыг барихад ашигладаг атгагч дээрх "хурууны" загвараас хамаардаг. Жишээлбэл, робот толгойноосоо шураг авбал шураг нь санамсаргүй өнцөгт байж болно. Шургийн нүхэнд шураг хийх дараагийн оролдлогууд бүтэлгүйтэх магадлалтай. Нүхний орох хаалгыг нарийсгах (тавих) гэх мэт нөхцөл байдлыг "хөтгөрийн онцлог"-оор сайжруулж болно. Хөдөлгөөний удирдлага – Энгийн сонгох, угсрах гэх мэт зарим хэрэглээний хувьд робот нь зөвхөн хязгаарлагдмал тооны урьдчилан заасан байрлалуудын хооронд нааш цааш явахад л хангалттай. Гагнуур хийх, будах (шүршигч будах) гэх мэт илүү төвөгтэй хэрэглээний хувьд хөдөлгөөнийг тодорхой чиглэл, хурдтайгаар орон зайд зам дагуу тасралтгүй хянах ёстой. Эрчим хүчний эх үүсвэр - Зарим роботууд цахилгаан мотор, бусад нь гидравлик идэвхжүүлэгч ашигладаг. Эхнийх нь илүү хурдан, сүүлийнх нь илүү хүчтэй бөгөөд оч нь дэлбэрэлт үүсгэж болзошгүй будгийн ажилд хэрэгтэй; гэхдээ гарны доторх нам даралттай агаар нь шатамхай уур болон бусад бохирдуулагч бодисыг нэвтрүүлэхээс сэргийлдэг. Хөтөч - Зарим роботууд моторыг араагаар дамжуулан холбодог; бусад нь моторууд нь холбоосууд руу шууд холбогдсон байдаг (шууд хөтөч). Араа ашиглах нь тэнхлэгийн чөлөөт хөдөлгөөн болох хэмжигдэхүйц "арцах" үр дүнд хүргэдэг. Жижиг робот гарууд нь ихэвчлэн өндөр хурдтай, бага эргэлттэй тогтмол гүйдлийн мотор ашигладаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн илүү өндөр арааны харьцаа шаарддаг бөгөөд энэ нь араа солих сул талтай байдаг бөгөөд ийм тохиолдолд гармоник араа бууруулагчийг ихэвчлэн ашигладаг. Дагаж мөрдөх - Энэ нь роботын тэнхлэгт үзүүлэх хүч хөдөлж чадах өнцөг эсвэл зайны хэмжээ юм. Тохиромжтой байгаа тул робот хамгийн их ачааг зөөвөрлөхөд ачаалалгүй үеийнхээс бага зэрэг доош хөдөлнө. Дагаж мөрдөх нь өндөр ачаалалтай үед хурдатгалыг багасгах шаардлагатай нөхцөл байдалд хэт их ачаалалд нөлөөлдөг.