Domenii de aplicatie ale roboilor industriali

Robotul industrial manipuleaz

Nr crtObiecte de lucruNr crtScule

Domeniul de aplicaieDomeniul de aplicaie

1.Servirea unor maini utilaje/instalaii/dispozitive4Furnal (desfundare canal de turnare)

1.1Cuptoare de oelrie (ncr-care, manipulare lingouri)4.1Formare

1.2Laminoare (manipulare lin-gouri, laminate)5Prelucrarea unor semifabri-cate

1.3Utilaje de miezuit5.1Turnate, demaselotare

1.4Cubilouri (ncrcare, ma-nipulare oale de turnare)5.2Turnate, curire

1.5Maini de turnat sub presiune5.3Turnate, forjate, achiate, debavurare i polizare

1.6Utilaje de turnare de precizie6Sablare

1.7Utilaje de tratament termic (cuptoare, bi)7Prelucrarea unor semifabricate

1.8Ciocane i prese de forjare7.1Prin achiere

1.9Ciocane i prese de matriare la cald7.2Prin fascicul laser

1.10Maini de forjat orizontale7.3Prin jet de ap cu nalt presiune

1.11Prese de matriare i stanare la rece8Sudare

1.12Utilaje de presat materiale plastice8.1Prin presiune n puncte

1.13Cuptoare de uscat8.2Cu arc n mediu de gaz protector

1.14Utilaje fixe pentru deba-vurare, demaselotare, cu-rire, sablare sudare, vop-sire9Lipire

10Metalizare

1.15Maini unelte de prelucrat prin achiere11Vopsire

11.111.2Umed

1.16Maini unelte de prelucrat prin procedee neconven-ionaleUscat

1.17Maini de lucru n industria alimentar, textil, de pielrie, de nclminte, a lemnului, etc.12Msurare, control de calita-te, testare

1.18Dispozitive ale instalaiei aductoare / de evacuare13Operaii n camere curate

2Paletizare / depaletizare14

3Montaj

n figurile de mai jos se prezint diferii roboi industriali:

Definiii utilizate la roboi industriali sunt: Prin paletizare / depaletizare se nelege operaia de aezare / scoatere a obiectelor din locaurile depozitelor tip palet. Prin montaj (asamblare) se nelege operaia de construcie a unui ansamblu prin mbinarea mai multor obiecte de lucru componente. Prin faz de operaie se nelege secvena component a operaiei aferent unui obiect de lucru din mulimea obiectelor de lucru manipulate n timpul fazei de montaj propriu-zis, robotul industrial trebuie s fie condus dup un program de traiectorie continu. Prin servire se nelege operaia de introducere a obiectului de lucru n maina / utilajul / instalaia / dispozitivul n care se produce operaia de prelucrare i extragerea lui dup terminarea prelucrrii.n timpul operaiilor robotizate de prelucrare cu scule purtate se necesit reglarea / ascuirea / curirea periodic a sculelor. De acest, n componena sistemului de fabricaie robotizat se vor prevede posturi de lucru automate care permit executarea operaiilor amintite, cuprinse n ciclogramele de lucru ale sistemului i n programele de comand aferente.Flexibilitatea robotului n aplicaiile n care acesta manipuleaz scule este asigurat prin reprogramare, respectiv prin posibilitatea schimbrii efectorului final, inclusiv automat, robotul conlucrnd n acest caz cu un depozit automat de scule / capete de for cu scule.Sistemele de fabricaie n care robotul execut operaii tehnologice cu scule purtate pot cuprinde i instalaii aductoare / de evacuare cu dispozitive de transfer i roboi de manipulare a obiectelor i dispozitivelor de lucru n operaii de servire.Domenile de aplicaie n care robotul manipuleaz scule, sunt: Destuparea manual a canalului de turnare la furnale este o operaie cu un nalt grad de dificultate fizic i periculoas pentru integritatea operatorului uman care execut operaia. El poate fi nlocuit de o instalaie de teleoperare, care manipuleaz un ciocan de perforat acionat pneumatic (un cap de for), cu care operaia de destupare se realizeaz prin lovituri mecanice. confecionarea formelor de turntorie, unele dintre ele nu se pot executa prin vibrare i necesit ndesarea pmntului de turnare prin batere. Aceast operaie poate fi executat de robot (instalaii de teleoperare), care manipuleaz un cap de for cu scul de ndesare (de batere) acionat pneumatic. Demaselotarea i curirea pieselor turnate, debavurarea i polizarea pieselor turnate, forjate sau prelucrate prin achiere se realizeaz folosind scule adecvate, acionate prin capete de for manipulate de roboi. Dificultatea operaiei const n geometria neregulat, imprevizibil a obiectelor de lucru supuse prelucrrii. Se folosesc instalaii de teleoperare cu reacie de for / moment sau roboi industriali condui adaptiv, pe baza informaiilor furnizate de senzori de for / moment. Sudarea prin presiune n puncte utilizeaz ca efector final al robotului un clete de sudare, al crui electrozi sunt presai pe componentele de tabl care urmeaz a fi asamblate.Robotul trebuie s poziioneze electrozii n punctul de sudur de executat i s orienteze axa comun a acestora, normal pe suprafeele componentelor de tabl.Transferul cletilor de la un punct de sudur la altul poate fi realizat dup un program punct cu punct (PTP).Dispozitivul de ghidare al robotului de sudare prin presiune n puncte trebuie s aib cel puin 5 grade de mobilitate, s asigure acceleraii mari la trecerea de la un punct la altul iar mecanismul generator de traiectorie trebuie s asigure realizarea unui spaiu de lucru mare. Sistemul de fabricaie n care exist un post de sudare prin presiune n puncte trebuie s conin i un post de corectare (prin frezare) a formei geometrice a electrodului.Repetabilitatea roboilor utilizai pentru sudare prin presiune n puncte este cuprins ntre 0,5 ( 1 mm. Roboii industriali utilizai n operaii de acoperire a suprafeelor prin vopsire, manipuleaz scule de tip pistol. Acestea conin o duz prin care realizeaz pulverizarea vopselei lichide sau mprtierea vopselei sub form de pulbere. Pulverizarea se realizeaz fie sub aciunea unui jet de aer comprimat, fie sub presiunea care se exercit asupra suprafeei lichidului aflat ntr-un rezervor din care se alimenteaz pistolul (procedeul airless). n acelai rezervor se realizeaz la nevoie i prenclzirea vopselei.

Sistemul robotizat de vopsire trebuie s conin un dispozitiv automat de curire a pistolului, cu funcionarea inclus n ciclul de funcionare al robotului. n cazul n care robotul trebuie s vopseasc cu vopsele de diferite culori / caliti, el va fi prevzut cu un dispozitiv de schimbare automat a efectorului final, care va conlucra cu un depozit de scule (pistoale) amplasate n periferia robotului. Comanda roboilor de vopsire se face prin programe multipunct (MP) sau de traiectorie continu (CP). n componena sistemului de acoperire robotizat mai intr o instalaie aductoare / de evacuare, cu micrile dispozitivelor fa de care robotul i sincronizeaz propriile micri. Prelucrarea prin achiere a unor obiecte cu ajutorul unor scule purtate de robot se utilizeaz n cazul obiectelor de dimensiuni mari, care nu pot fi montate n dispozitivele de lucru ale mainilor unelte. Senzori de for - moment controleaz desfurarea procesului de achiere. Robotul trebuie s aib o exactitate de repetabilitate de 0,01 ( 0,05 mm.Eficiene tehnico-economice deosebite prezint robotizarea proceselor de prelucrare prin tehnologii neconvenionale: cu fascicul laser sau cu jet de ap de nalt presiune.Cu ajutorul fasciculului laser se pot efectua operaii de sudare, de tiere i de tratament termic superficial de precizie, cu influenarea minimal a structurii metalului din zona de prelucrat. Scula manipulat de robot este n acest caz un cap laser (Fig. 16), coninnd un sistem optic, care asigur concentrarea puterii fasciculului pe o suprafa mic a obiectului.

n figura de mai jos se prezint principiul de funcionare al robotului manipulnd un instrument de zero, n cadrul operaiei de msurare a unei caroserii de automobil.Deseori, operaiile de control de calitate i inspecie se realizeaz cu ajutorul unor capete de lucru echipate cu senzori video (metode ochi n mn). Roboii utilizai n operaii de msurare, control de calitate, testare i inspecie, manipuleaz ca i scule capete de lucru, care realizeaz operaiile respective n diferite zone ale obiectului de lucru. Construcia capetelor de lucru n cauz este adecvat tipului de operaie de realizat.

n figura alturat se prezint un cap de inspecie cu senzori video, purtat de robot pentru controlul calitii suprafeei, pe care un alt cap purtat de acelai robot depune un strat de etanare sub form de fluid vscos (care se autolipete).Comanda roboilor utilizai n operaii de msurare, control de calitate, testare i inspecie se realizeaz dup programe punct cu punct (PTP) n cazul n care zonele de msurat / controlat / testat / inspectat sunt amplasate izolat sau pe traiectorie continu (CP) dac aceste zone prezint o continuitate n lungul unei linii. Exactitatea de repetabilitate a roboilor utilizai n asemenea aplicaii trebuie s fie corelat cu exactitatea msurtorilor care urmeaz a fi efectuate.

Conceperea i realizarea aplicaiilor industriale ale roboilor prezint unele particulariti:1. roboii trebuie s continue nlocuirea oamenilor n munci periculoase (de aceasta beneficiaz toi);2. roboii trebuie s continue nlocuirea oamenilor n munci pe care ei nu vor s le execute (i de aceasta beneficiaz toi);3. roboii ar trebui s nlocuiasc oamenii n munci pe care le pot executa mai economicos (aceasta la nceput va dezavantaja pe unii, dar n final va fi n avantajul tuturor, ca i n cazul primelor dou legi).Pentru succesul robotizrii sunt necesare urmtoarele condiii:1. s existe o necesitate clar perceput;2. s fie disponibile tehnologii adecvate i practicieni competeni;3. s existe un suport financiar adecvat.Activitile de fabricaie s-au automatizat - robotizat atunci cnd:1. energia necesar sau mediul nconjurtor depete posibilitile de suportare ale operatorului uman;2. priceperea necesar pentru a produce ceva util depete capacitile operatorului uman;3. cererea pentru produs este att de mare nct exist o motivaie pentru cutarea unor modaliti de fabricaie mai bune.