Roboti industriali

Cuvantul robot vine de la cuvantul slav robota care inseamna munca, folosit de

scriitorul ceh Karel Capek pentru a defini fiintele umanoide care erau personaje principale ale

unei comedii scrise la inceputul anului 1930.

Manipulatorul este un mecanism compus din elemente montate in serie, articulate sau

culisante al carui scop este apucarea si deplasarea obiectelor dupa mai multe directii comandat de

un om sau prin sisteme logice pneumatice, mecanice sau electronice.

Robotul industrial este un manipulator reprogramabil multifunctional avand mai multe

grade de libertate; este capabil sa manipuleze piese, materiale, scule sau dispozitive speciale iar

miscarile sunt programabile pentru efectuarea unor varietati de operatii.

Programul de lucru al manipulatorului este un program conceput pentru o anumita instalatie.

Robotul industrial are un program de lucru flexibil adaptabil oricand la locul de actiune.

Structura generala a unui robot industrial este formata din trei subsisteme si anume: subsistemul

de actionare, de comanda, senzorial.

Avantajele robotilor industriali:

1) Componentele sunt comune pentru un numar mare de roboti astfel ca pot fi produse in

serii mici, micsorandu-se costurile si crescand fiabilitatea.

2) Investitiile nu sunt legate de o aplicatie concreta, robotii realizati putand fi utilizati in

diferite scopuri.

3) Timpii de pregatire a fabricatiei sunt redusi.

4) Dimensiunile memoriei permit sa se execute cu acelasi brat mai multe operatii si anume:

sa se extraga o piesa dintr-o matrita, sa lubrifieze matrita, sa faca controlul total al piesei,

sa comande presa pentru un nou ciclu, sa depuna piesa pe un anumit dispozitiv si sa

solicite un alt dispozitiv.

Este evident faptul ca robotul industrial nu constituie o perfectionare a unor ut ilaje sau aparaturi

existente si sunt elemente complet noi, independente de solutiile deja existente. Implementarea

lor in productia industriala este insotita de modificari profunde in structura procesului de

productie astfel ca in Occident unde in anii 70 exista o industrializare puternica, implementarea

robotilor s-a facut lent.

In 1962 apare primul robot Ford urmeaza 5 ani in care productia se limiteaza la cateva

exemplare pe an. In 1968 creste interesul pentru roboti, apar 50 de exemplare si se livreaza in

Japonia primul robot. Dupa ani 70 sunt 200 de roboti in valoare de 6 milioane de dolari.

Se realizeaza la Chevrolet prima linie robotizata la care 26 de roboti executa sudurile

automobilelor. Dupa anul 1970 incep japonezii sa produca primele exemplare de roboti.

In 1974 existau 5500 de roboti industriali:

- 2500 Japonia

- 2000 SUA

- 1000 Europa

In 1975 existau 8300 de roboti industriali:

- 4000 Japonia

- 2500 SUA

- 1200 Europa

Robotii inteligenti sunt roboti cu capacitate senzoriala adica lucreaza in bucla inchisa

avand sisteme de coordonare intre simturi si organele de executie.

In functie de comanda si gradul de dezvoltare al inteligentei sunt urmatoarele tipuri de

roboti:

1) Roboti industriali din generatia 1 actioneaza pe baza unor programe flexibile dar

prestabilite de programator si care nu se pot schimba in timpul efectuarii operatiilor.

2) Roboti industriali din generatia 2 programul prestabilit de programator se poate

modifica in masura restransa in urma unor reactii specifice ale ciclului in care

actioneaza.

3) Roboti industriali din generatia 3 isi adapteaza singuri cu ajutorul unor dispozitive

logice in masura restransa propriul program in conditii concrete ale mediului ambiant

in vederea optimizarii operatiilor pe care le executa.

Caracteristicile tehnice ale robotilor:

1) Capacitatea de ridicare marimea masei maxime pe care o poate apuca si mentine in

orice pozitie dispozitivul de apucare al bratului robotului.

2) Numarul gradelor de libertate numarul tuturor posibilitatilor de miscare a bratului

robotului fara a lua in consideratie functia de apucare. Acest numar se stabileste prin

proiectare si reprezinta minimul necesar destinatiei robotului.

3) Zona de lucru spatiul in care se gasesc mecanismele de executie al robotului in

timpul functionarii. Este caracterizata de:

a) Volumul de lucru reprezinta volumul maxim in care se poate gasi bratul

robotului.

b) Volumul de lucru util volumul corespunzator in care spatiului in care bratul

robotului realizeaza un lucru mecanic util in concordanta cu programul

robotului.

c) Raza maxima de deservire distanta maxima de la axa de simetrie a corpului

robotului pana la axa dispozitivului de lucru in pozitia in care este inca

posibila apucarea si mentinerea piesei de masa maxima.

4) Gradul de mobilitate capacitatea robotului de a executa:

a) deplasare locala determinata de miscarea dispozitivului de lucru.

b) deplasare regionala determinata de miscarea bratului

c) deplasare globala determinata de miscarea robotului pe distante mai mari

decat raza maxima de deservire.

5) Schema cinematica structurala se adopta functie de sistemul de coordonate in care

se deplaseaza bratul robotului:

a) Sistem cartezian

b) Sistem cilindric

c) Sistem sferic

d) Sistem polar complex

6) Precizia de pozitionare eroarea de pozitionare a bratului dupa pozitionari repetate.

7) Repetabilitatea eroarea de pozitie sub forma diferentei de pozitie programata si

pozitia efectiv realizata dupa un ciclu complet de lucru.

8) Caracteristicile de catalog caracteristici tehnice suplimentare prezentate de firma

producatoare:

a) Dimensiuni de gabarit

b) Cursele liniare sau unghiulare

c) Viteza maxima sau de regim

d) Greutate

e) Putere

f) Sistem de actionare

g) Sistem de comanda si programare

Principalele domenii de utilizare:

1) Manipularea si transportul pieselor:

a) Spatii simple transport intre 2 pozitii fixe

b) Operatii complexe: paletizare, stivuire, impachetare, sortare.

2) Incarcarea sau descarcarea pieselor

3) Manipularea de materiale in timpul efectuarii operatiilor tehnologice: forjare, turnare

sub presiune.

4) Prelucrarea prin aschiere a metalelor si a materialelor plastice: taiere,frezare, polizare.

5) Ansamblarea prin operatii tehnologice: sudare, lipire, insurubare.

6) Tratamente de suprafata: vopsire, etansare.

7) Operatii auxiliare: incarcari mecanice, marcare, inscriptionare, conservare.

8) Operatii de montaj.

In general se folosesc in procese ale productie cu cicluri scurte de fabricatie.