El primer del mónrobot industrialva néixer als Estats Units l'any 1962. L'enginyer nord-americà George Charles Devol, Jr. va proposar "un robot que pugui respondre de manera flexible a l'automatització mitjançant l'ensenyament i la reproducció". La seva idea va provocar una espurna amb l'empresari Joseph Frederick Engelberger, conegut com el "pare dels robots", i per tant elrobot industrialva néixer el nom "Unimate (= un soci de treball amb capacitats universals)".
Segons la norma ISO 8373, els robots industrials són manipuladors de múltiples articulacions o robots de diversos graus de llibertat per a l'àmbit industrial. Els robots industrials són dispositius mecànics que realitzen treballs automàticament i són màquines que depenen de la seva pròpia potència i capacitats de control per assolir diverses funcions. Pot acceptar ordres humanes o executar-se segons programes preprogramats. Els robots industrials moderns també poden actuar segons els principis i directrius formulats per la tecnologia d'intel·ligència artificial.
Les aplicacions típiques dels robots industrials inclouen soldadura, pintura, muntatge, recollida i col·locació (com ara embalatge, paletització i SMT), inspecció i prova de productes, etc.; tot el treball es completa amb eficiència, durabilitat, rapidesa i precisió.
Les configuracions de robots més utilitzades són els robots articulats, els robots SCARA, els robots delta i els robots cartesians (robots superiors o robots xyz). Els robots presenten diferents graus d'autonomia: alguns robots estan programats per dur a terme accions específiques repetidament (accions repetitives) amb fidelitat, sense variació i amb gran precisió. Aquestes accions estan determinades per rutines programades que especifiquen la direcció, l'acceleració, la velocitat, la desacceleració i la distància d'una sèrie d'accions coordinades. Altres robots són més flexibles, ja que poden necessitar identificar la ubicació d'un objecte o fins i tot la tasca a realitzar sobre l'objecte. Per exemple, per a una guia més precisa, els robots solen incloure subsistemes de visió artificial com a sensors visuals, connectats a ordinadors o controladors potents. La intel·ligència artificial, o qualsevol cosa que es confongui amb intel·ligència artificial, s'està convertint en un factor cada cop més important en els robots industrials moderns.
George Devol va proposar per primera vegada el concepte d'un robot industrial i va sol·licitar una patent el 1954. (La patent es va concedir el 1961). El 1956, Devol i Joseph Engelberger van cofundar Unimation, basant-se en la patent original de Devol. El 1959, el primer robot industrial d'Unimation va néixer als Estats Units, inaugurant una nova era de desenvolupament de robots. Més tard, Unimation va llicenciar la seva tecnologia a Kawasaki Heavy Industries i GKN per produir robots industrials Unimates al Japó i al Regne Unit, respectivament. Durant un període de temps, l'únic competidor d'Unimation va ser Cincinnati Milacron Inc. a Ohio, EUA. Tanmateix, a finals dels anys setanta, aquesta situació va canviar fonamentalment després que diversos grans conglomerats japonesos comencessin a produir robots industrials similars. Els robots industrials van enlairar amb força rapidesa a Europa, i ABB Robotics i KUKA Robotics van portar robots al mercat l'any 1973. A finals dels anys setanta, l'interès per la robòtica va anar creixent, i moltes empreses nord-americanes van entrar al camp, incloses grans empreses com General Electric i General Motors (l'empresa conjunta de les quals amb la japonesa FANUC Robotics va ser formada per FANUC). Les startups americanes incloïen Automatix i Adept Technology. Durant el boom de la robòtica el 1984, Westinghouse Electric va adquirir Unimation per 107 milions de dòlars. Westinghouse va vendre Unimation a Stäubli Faverges SCA a França el 1988, que encara fa robots articulats per a aplicacions industrials generals i de sales netes, i fins i tot va adquirir la divisió de robòtica de Bosch a finals de 2004.
Definir paràmetres Editar nombre d'eixos: es necessiten dos eixos per arribar a qualsevol lloc d'un pla; es necessiten tres eixos per arribar a qualsevol lloc de l'espai. Per controlar completament l'apunt del braç final (és a dir, el canell), es requereixen altres tres eixos (panorama, pas i rotllo). Alguns dissenys (com els robots SCARA) sacrifiquen el moviment pel cost, la velocitat i la precisió. Graus de llibertat: normalment el mateix que el nombre d'eixos. Sobre de treball: l'àrea de l'espai a la qual pot arribar el robot. Cinemàtica: la configuració real dels elements i articulacions del cos rígid del robot, que determina tots els moviments possibles del robot. Els tipus de cinemàtica del robot inclouen articulat, cardànic, paral·lel i SCARA. Capacitat o capacitat de càrrega: quant pes pot aixecar el robot. Velocitat: amb quina rapidesa el robot pot posar la seva posició del braç final en posició. Aquest paràmetre es pot definir com a velocitat angular o lineal de cada eix, o com a velocitat composta, és a dir, en termes de velocitat del braç final. Acceleració: amb quina rapidesa pot accelerar un eix. Aquest és un factor limitant, ja que és possible que el robot no pugui assolir la seva velocitat màxima quan realitza moviments curts o camins complexos amb canvis de direcció freqüents. Precisió: fins a quin punt el robot pot arribar a la posició desitjada. La precisió es mesura com a distància la posició absoluta del robot de la posició desitjada. La precisió es pot millorar utilitzant dispositius de detecció externs, com ara sistemes de visió o infrarojos. Reproductibilitat: com de bé torna un robot a una posició programada. Això és diferent de la precisió. Es pot dir que vagi a una determinada posició XYZ i només va a 1 mm d'aquesta posició. Aquest és un problema de precisió i es pot corregir amb el calibratge. Però si aquesta posició s'ensenya i s'emmagatzema a la memòria del controlador, i torna a 0,1 mm de la posició ensenyada cada vegada, la seva repetibilitat està dins de 0,1 mm. La precisió i la repetibilitat són mètriques molt diferents. La repetibilitat sol ser l'especificació més important per a un robot i és similar a la "precisió" en la mesura, amb referència a la precisió i la precisió. La ISO 9283[8] estableix mètodes per mesurar la precisió i la repetibilitat. Normalment, el robot s'envia a una posició ensenyada diverses vegades, cada vegada va a altres quatre posicions i torna a la posició ensenyada, i es mesura l'error. Aleshores, la repetibilitat es quantifica com la desviació estàndard d'aquestes mostres en tres dimensions. Per descomptat, un robot típic pot tenir errors de posició que superen la repetibilitat, i això pot ser un problema de programació. A més, les diferents parts de l'embolcall de treball tindran una repetibilitat diferent, i la repetibilitat també variarà amb la velocitat i la càrrega útil. La norma ISO 9283 especifica que la precisió i la repetibilitat es mesuraran a la màxima velocitat i a la màxima càrrega útil. Tanmateix, això produeix dades pessimistes, ja que la precisió i la repetibilitat del robot seran molt millors a càrregues i velocitats més lleugeres. La repetibilitat en els processos industrials també es veu afectada per la precisió del terminador (com una pinça) i fins i tot pel disseny dels "dits" de la pinça que s'utilitzen per agafar l'objecte. Per exemple, si un robot agafa un cargol pel cap, el cargol pot estar en un angle aleatori. És probable que els intents posteriors de col·locar el cargol al forat del cargol fallin. Situacions com aquestes es poden millorar amb "funcions d'entrada", com ara fer que l'entrada del forat s'afili (xamfrà). Control de moviment: per a algunes aplicacions, com ara operacions de muntatge senzilles de recollida i col·locació, el robot només ha d'anar i tornar entre un nombre limitat de posicions preensenyades. Per a aplicacions més complexes, com ara soldadura i pintura (pintura amb aerosol), el moviment s'ha de controlar contínuament al llarg d'un camí a l'espai a una orientació i velocitat especificades. Font d'energia: alguns robots utilitzen motors elèctrics, altres utilitzen actuadors hidràulics. El primer és més ràpid, el segon és més potent i és útil per a aplicacions com pintar on les espurnes podrien provocar explosions; tanmateix, l'aire a baixa pressió dins del braç impedeix l'entrada de vapors inflamables i altres contaminants. Conducció: alguns robots connecten els motors a les articulacions mitjançant engranatges; altres tenen els motors connectats directament a les articulacions (accionament directe). L'ús d'engranatges dóna lloc a una "reacció" mesurable, que és el moviment lliure d'un eix. Els braços robotitzats més petits sovint utilitzen motors de corrent continu d'alta velocitat i de parell baix, que solen requerir relacions d'engranatges més altes, que tenen l'inconvenient del joc, i en aquests casos sovint s'utilitzen reductors d'engranatges harmònics. Compliment: és una mesura de la quantitat d'angle o distància que pot moure una força aplicada a un eix del robot. A causa del compliment, el robot es mourà una mica més baix quan transporta una càrrega útil màxima que quan no transporta cap càrrega útil. El compliment també afecta la quantitat de superació en situacions en què l'acceleració s'ha de reduir amb una càrrega útil elevada.
Hora de publicació: 15-nov-2024
