Verdens førsteindustrirobotblev født i USA i 1962. Den amerikanske ingeniør George Charles Devol, Jr. foreslog "en robot, der fleksibelt kan reagere på automatisering gennem undervisning og afspilning". Hans idé udløste en gnist hos iværksætteren Joseph Frederick Engelberger, der er kendt som "robotternes fader", og dermedindustrirobotmed navnet "Unimate (= en arbejdspartner med universelle kapaciteter)" blev født.
I henhold til ISO 8373 er industrirobotter multiledsmanipulatorer eller multi-grade-of-freedom robotter til industriområdet. Industrielle robotter er mekaniske enheder, der automatisk udfører arbejde og er maskiner, der er afhængige af deres egen kraft og kontrolevner for at opnå forskellige funktioner. Den kan acceptere menneskelige kommandoer eller køre i henhold til forprogrammerede programmer. Moderne industrirobotter kan også handle efter de principper og retningslinjer, der er formuleret af kunstig intelligens-teknologi.
Typiske anvendelser af industrirobotter omfatter svejsning, maling, montering, indsamling og placering (såsom emballering, palletering og SMT), produktinspektion og -testning osv.; alt arbejde udføres med effektivitet, holdbarhed, hurtighed og nøjagtighed.
De mest almindeligt anvendte robotkonfigurationer er artikulerede robotter, SCARA-robotter, delta-robotter og kartesiske robotter (overhead-robotter eller xyz-robotter). Robotter udviser forskellige grader af autonomi: nogle robotter er programmeret til at udføre specifikke handlinger gentagne gange (gentagne handlinger) trofast, uden variation og med høj nøjagtighed. Disse handlinger bestemmes af programmerede rutiner, der specificerer retningen, accelerationen, hastigheden, decelerationen og afstanden for en række koordinerede handlinger. Andre robotter er mere fleksible, da de muligvis skal identificere placeringen af et objekt eller endda den opgave, der skal udføres på objektet. For eksempel, for mere præcis vejledning, inkluderer robotter ofte maskinsynsundersystemer som deres visuelle sensorer, forbundet til kraftfulde computere eller controllere. Kunstig intelligens, eller noget, der forveksles med kunstig intelligens, bliver en stadig vigtigere faktor i moderne industrirobotter.
George Devol foreslog først konceptet med en industrirobot og søgte patent i 1954. (Patentet blev udstedt i 1961). I 1956 grundlagde Devol og Joseph Engelberger Unimation, baseret på Devols originale patent. I 1959 blev Unimations første industrirobot født i USA, hvilket indvarslede en ny æra af robotudvikling. Unimation licenserede senere sin teknologi til Kawasaki Heavy Industries og GKN til at producere Unimates industrirobotter i henholdsvis Japan og Storbritannien. I en periode var Unimations eneste konkurrent Cincinnati Milacron Inc. i Ohio, USA. Men i slutningen af 1970'erne ændrede denne situation sig fundamentalt, efter at flere store japanske konglomerater begyndte at producere lignende industrirobotter. Industrirobotter tog ret hurtigt fart i Europa, og ABB Robotics og KUKA Robotics bragte robotter på markedet i 1973. I slutningen af 1970'erne voksede interessen for robotteknologi, og mange amerikanske virksomheder trådte ind på området, herunder store virksomheder som General Electric og General Motors (hvis joint venture med det japanske FANUC Robotics blev dannet af FANUC). Amerikanske startups inkluderede Automatix og Adept Technology. Under robotboomet i 1984 blev Unimation opkøbt af Westinghouse Electric for 107 millioner dollars. Westinghouse solgte Unimation til Stäubli Faverges SCA i Frankrig i 1988, som stadig laver leddelte robotter til generelle industrielle og renrumsapplikationer, og købte endda Boschs robotafdeling i slutningen af 2004.
Definer parametre Rediger antal akser – To akser er nødvendige for at komme overalt i et plan; tre akser er nødvendige for at komme overalt i rummet. For fuldt ud at kontrollere pegningen af endearmen (dvs. håndleddet), kræves yderligere tre akser (panorering, pitch og rulning). Nogle designs (såsom SCARA-robotter) ofrer bevægelse for omkostninger, hastighed og nøjagtighed. Frihedsgrader - Normalt det samme som antallet af akser. Working envelope – Det område i rummet, som robotten kan nå. Kinematik – Den faktiske konfiguration af robottens stive kropselementer og led, som bestemmer alle mulige robotbevægelser. Typer af robotkinematik omfatter artikuleret, kardanisk, parallel og SCARA. Kapacitet eller belastningskapacitet – Hvor meget vægt robotten kan løfte. Hastighed – Hvor hurtigt robotten kan få sin endearmsposition på plads. Denne parameter kan defineres som vinkel- eller lineær hastighed for hver akse eller som en sammensat hastighed, hvilket betyder i form af endearmshastighed. Acceleration – Hvor hurtigt en akse kan accelerere. Dette er en begrænsende faktor, da robotten muligvis ikke er i stand til at nå sin maksimale hastighed, når den udfører korte bevægelser eller komplekse veje med hyppige retningsændringer. Nøjagtighed – Hvor tæt robotten kan komme til den ønskede position. Nøjagtighed måles som, hvor langt robottens absolutte position er fra den ønskede position. Nøjagtigheden kan forbedres ved at bruge eksterne sensorenheder såsom synssystemer eller infrarød. Reproducerbarhed – Hvor godt en robot vender tilbage til en programmeret position. Dette er forskelligt fra nøjagtighed. Den kan blive bedt om at gå til en bestemt XYZ-position, og den går kun inden for 1 mm fra denne position. Dette er et nøjagtighedsproblem og kan rettes med kalibrering. Men hvis denne position er indlært og gemt i controllerens hukommelse, og den vender tilbage til inden for 0,1 mm fra den indlærte position hver gang, så er dens repeterbarhed inden for 0,1 mm. Nøjagtighed og repeterbarhed er meget forskellige målinger. Repeterbarhed er normalt den vigtigste specifikation for en robot og ligner "præcision" i måling - med reference til nøjagtighed og præcision. ISO 9283[8] etablerer metoder til måling af nøjagtighed og repeterbarhed. Typisk sendes robotten til en indlært position flere gange, hver gang den går til fire andre positioner og vender tilbage til den indlærte position, og fejlen måles. Repeterbarheden kvantificeres derefter som standardafvigelsen for disse prøver i tre dimensioner. En typisk robot kan selvfølgelig have positionsfejl, der overstiger repeterbarheden, og det kan være et programmeringsproblem. Endvidere vil forskellige dele af arbejdskuverten have forskellig repeterbarhed, og repeterbarheden vil også variere med hastighed og nyttelast. ISO 9283 specificerer, at nøjagtighed og repeterbarhed måles ved maksimal hastighed og ved maksimal nyttelast. Dette giver dog pessimistiske data, da robottens nøjagtighed og repeterbarhed vil være meget bedre ved lettere belastninger og hastigheder. Repeterbarhed i industrielle processer er også påvirket af nøjagtigheden af terminatoren (såsom en griber) og endda af designet af "fingrene" på griberen, der bruges til at gribe objektet. For eksempel, hvis en robot tager en skrue ved hovedet, kan skruen være i en tilfældig vinkel. Efterfølgende forsøg på at placere skruen i skruehullet vil sandsynligvis mislykkes. Situationer som disse kan forbedres ved "indføringsfunktioner", såsom at gøre indgangen til hullet tilspidset (affaset). Bevægelseskontrol – Til nogle applikationer, såsom simple pluk- og placer-samlingsoperationer, behøver robotten kun at gå frem og tilbage mellem et begrænset antal forudindlærte positioner. Til mere komplekse applikationer, såsom svejsning og maling (spraymaling), skal bevægelsen kontinuerligt kontrolleres langs en sti i rummet med en specificeret orientering og hastighed. Strømkilde - Nogle robotter bruger elektriske motorer, andre bruger hydrauliske aktuatorer. Førstnævnte er hurtigere, sidstnævnte er mere kraftfuld og er nyttig til applikationer såsom maling, hvor gnister kan forårsage eksplosioner; men lavtryksluften inde i armen forhindrer indtrængen af brændbare dampe og andre forurenende stoffer. Drive – Nogle robotter forbinder motorerne til leddene gennem gear; andre har motorerne forbundet direkte til leddene (direkte drev). Brugen af tandhjul resulterer i målbart "backlash", som er den frie bevægelse af en akse. Mindre robotarme bruger ofte højhastigheds-, lavt drejningsmoment DC-motorer, som normalt kræver højere udvekslingsforhold, som har ulempen ved slør, og i sådanne tilfælde anvendes ofte harmoniske gearreducere i stedet. Overholdelse – Dette er et mål for mængden af vinkel eller afstand, som en kraft påført en akse af robotten kan bevæge sig. På grund af overholdelse vil robotten bevæge sig lidt lavere, når den bærer en maksimal nyttelast, end når den ikke bærer nogen nyttelast. Overholdelse påvirker også mængden af overskridelse i situationer, hvor accelerationen skal reduceres med en høj nyttelast.
Indlægstid: 15. nov. 2024
