СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ

Уже никого не удивишь наличием на производственных предприятиях промышленных роботов. Уровень роботизации в промышленности растет изо дня в день. С ростом уровня роботизации увеличивается и разнообразие самих роботов. Разработчики придумывают все новые и новые разновидности роботов, для того чтобы снизить стоимость владения, увеличить производительность под конкретную задачу и упростить наладку и запуск в работу робота. Чтобы начать разбираться в этом всем многообразии промышленной робототехники, давайте рассмотрим основные типы роботов и их функции.

Шарнирные роботы

Шарнирные роботы в работе напоминают движение человеческой руки, они состоят из вращательных кинематических пар и имеют от 4 до 6 управляемых осей. Такая конструкция позволяет шарнирным роботам выполнять пространственные перемещения со сложной траекторией. Примерами задач, с которыми на ура справятся шарнирные роботы, являются: контурная сварка или фрезеровка, а также окрашивание сложных поверхностей, таких как например автомобильный кузов. Также их применяют для большинства задач pick & place. Однако существует мнение, что функционал шарнирных роботов для этих задач зачастую избыточен. Монтаж шарнирного робота чаще всего производится напольный, однако встречаются варианты монтажа на стену или потолок. Радиус действия шарнирных роботов может достигать до нескольких метров, а грузоподъёмность более 1 тонны.

Декартовы и портальные роботы

Декартовы роботы имеют, как правило, три линейные оси управления. Каждая из этих осей находится под прямым углом к двум другим. Если одно из звеньев, которое совершает горизонтальное перемещение, имеет поддержку на обоих концах звена, то такой декартов робот называется портальным. Так как декартовы роботы имеют только линейные перемещения, то разработчикам достаточно просто написать программу для перемещения манипуляторов в любую точку пространства, используя несложные тригонометрические функции. Характеристики портальных роботов могут быть совершенно разнообразными и зависят от выбранных линейных сервоприводов и механической части.

Дельта-роботы

Дельта-роботы – это один из видов параллельных роботов, отличительной особенностью которых является треугольная платформа с тремя шарнирными рычагами. Именно из-за треугольной платформы робот получил свое название, так как визуально она похожа на букву греческого алфавита «Δ – дельта». Особенностью является использование параллелограммов в конструкции манипулятора, что позволяет сохранять пространственную ориентацию исполнительного устройства робота. Основным преимуществом дельта-роботов является их высочайшая скорость перемещения за счет минимальной инерции.

SCARA-роботы

Роботы - манипуляторы типа SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) - это манипуляторы с селективной гибкостью. Конструктивно они жесткие в вертикальной плоскости, то есть вдоль оси Z, при этом в горизонтальной плоскости (по осям X и Y) обладают податливостью. Такие роботы часто выполняют сборочные операции. Роботы типа SCARA могут работать быстрее, чем декартовые роботы, и имеют небольшие габариты, но они могут быть более дорогостоящими. Применение SCARA роботов особенно выгодно для сборки узлов, где робот должен вкладывать одни детали в другие, при этом, не соединяя их. Важным является то, что благодаря своей конструкции, манипулятор может вытянуться, распрямив «локоть», а может свернуться, освободив занимаемое пространство. Это удобно при работе в ограниченном пространстве, и когда детали перемещаются из одного производственного модуля в другой.

Мобильные роботы

Мобильные роботы (роботы для транспортировки материалов, складирования, обслуживания станков) в настоящее время активно развиваются. Внедрение в них датчиков и средств навигации в сочетании с развитым алгоритмическим обеспечением обеспечивают их высокой скоростью и гибкостью применения. Они могут быть интегрированы в другие системы, обладающие возможностью движения, и иметь свою автономную систему навигации. Например, автономные роботы способны тянуть за собой группу тележек и удерживать грузы. Они работают с разными типами пневматических тягово-сцепных соединителей. Оборудованы функциями безопасности, которые позволяют мобильному роботу автономно и безопасно перемещаться по территории производственных помещений.

Дроны

Дроны - это летающие аппараты с дистанционным управлением (то есть на самом деле они не совсем роботы). В более широком смысле - это мобильные, автономные аппараты, запрограммированные на выполнение каких-либо задач. Они применяются для промышленных приложений, таких как проверка безопасности, в целях мониторинга и для научных исследований, в опасных зонах, на пересеченной местности. В настоящее время такие аппараты могут использоваться под водой и в воздухе. Внедрение в них возможности работать автономно позволит этим мобильным роботам самостоятельно формировать и посылать отчеты или самим выбирать команды управления по мере необходимости.

Коллаборативные роботы

Коллаборативные роботы оснащены датчиками, ограничивающими усилие и/или скорость звеньев, и, в зависимости от применения, могут работать в непосредственной близости от человека без установки защитного ограждения. Пока такие роботы были в основном шарнирного типа, но подобные датчики могут быть применены и к обычным роботам. Эта технология развивается быстрее, чем робот проходит сертификацию на соответствие стандартам безопасности. Некоторые из таких роботов могут быть «двурукими», чтобы лучше копировать манипуляционные способности человека и легче интегрироваться в существующий производственный процесс без необходимости его перестраивать. Адаптивная точность коллаборативных роботов позволяет им эффективно работать в полу структурированных средах, используя встроенную систему машинного зрения.