Verdens førsteindustrirobotble født i USA i 1962. Den amerikanske ingeniøren George Charles Devol, Jr. foreslo «en robot som fleksibelt kan reagere på automatisering gjennom undervisning og avspilling». Ideen hans utløste en gnist med gründer Joseph Frederick Engelberger, som er kjent som "robotens far", og dermedindustrirobotkalt "Unimate (= en arbeidspartner med universelle evner)" ble født.
I henhold til ISO 8373 er industriroboter multi-ledd manipulatorer eller multi-grads-of-freedom roboter for industriområdet. Industriroboter er mekaniske enheter som automatisk utfører arbeid og er maskiner som er avhengige av egen kraft og kontrollevner for å oppnå ulike funksjoner. Den kan godta menneskelige kommandoer eller kjøre i henhold til forhåndsprogrammerte programmer. Moderne industriroboter kan også handle etter prinsippene og retningslinjene formulert av kunstig intelligens-teknologi.
Typiske bruksområder for industriroboter inkluderer sveising, maling, montering, innsamling og plassering (som pakking, palletering og SMT), produktinspeksjon og testing, etc.; alt arbeid utføres med effektivitet, holdbarhet, hastighet og nøyaktighet.
De mest brukte robotkonfigurasjonene er leddroboter, SCARA-roboter, delta-roboter og kartesiske roboter (overhead-roboter eller xyz-roboter). Roboter viser ulik grad av autonomi: noen roboter er programmert til å utføre spesifikke handlinger gjentatte ganger (repeterende handlinger) trofast, uten variasjon og med høy nøyaktighet. Disse handlingene bestemmes av programmerte rutiner som spesifiserer retning, akselerasjon, hastighet, retardasjon og avstand til en serie koordinerte handlinger. Andre roboter er mer fleksible, da de kanskje må identifisere plasseringen til et objekt eller til og med oppgaven som skal utføres på objektet. For eksempel, for mer presis veiledning, inkluderer roboter ofte undersystemer for maskinsyn som sine visuelle sensorer, koblet til kraftige datamaskiner eller kontrollere. Kunstig intelligens, eller noe som forveksles med kunstig intelligens, blir en stadig viktigere faktor i moderne industriroboter.
George Devol foreslo først konseptet med en industrirobot og søkte patent i 1954. (Patentet ble gitt i 1961). I 1956 grunnla Devol og Joseph Engelberger Unimation, basert på Devols originale patent. I 1959 ble Unimations første industrirobot født i USA, og innledet en ny æra av robotutvikling. Unimation lisensierte senere teknologien sin til Kawasaki Heavy Industries og GKN for å produsere Unimates industriroboter i henholdsvis Japan og Storbritannia. I en periode var Unimations eneste konkurrent Cincinnati Milacron Inc. i Ohio, USA. Men på slutten av 1970-tallet endret denne situasjonen seg fundamentalt etter at flere store japanske konglomerater begynte å produsere lignende industriroboter. Industriroboter tok av ganske raskt i Europa, og ABB Robotics og KUKA Robotics brakte roboter til markedet i 1973. På slutten av 1970-tallet var interessen for robotikk økende, og mange amerikanske selskaper kom inn på feltet, inkludert store selskaper som General Electric og General Motors (hvis joint venture med japanske FANUC Robotics ble dannet av FANUC). Amerikanske startups inkluderte Automatix og Adept Technology. Under robotboomen i 1984 ble Unimation kjøpt opp av Westinghouse Electric for 107 millioner dollar. Westinghouse solgte Unimation til Stäubli Faverges SCA i Frankrike i 1988, som fortsatt lager leddroboter for generelle industrielle og renromsapplikasjoner, og kjøpte til og med Boschs robotikkdivisjon i slutten av 2004.
Definer parametre Rediger antall akser – To akser kreves for å komme hvor som helst i et plan; tre akser kreves for å komme hvor som helst i verdensrommet. For å fullstendig kontrollere pekingen av endearmen (dvs. håndleddet), kreves ytterligere tre akser (panorering, pitch og roll). Noen design (som SCARA-roboter) ofrer bevegelse for kostnad, hastighet og nøyaktighet. Frihetsgrader – Vanligvis det samme som antall akser. Arbeidskonvolutt – Området i rommet som roboten kan nå. Kinematikk – Selve konfigurasjonen av robotens stive kroppselementer og ledd, som bestemmer alle mulige robotbevegelser. Typer robotkinematikk inkluderer artikulert, kardanisk, parallell og SCARA. Kapasitet eller lastekapasitet – Hvor mye vekt roboten kan løfte. Hastighet – Hvor raskt roboten kan få endearmposisjonen på plass. Denne parameteren kan defineres som vinkel- eller lineærhastighet for hver akse, eller som en sammensatt hastighet, altså når det gjelder endearmhastighet. Akselerasjon – Hvor raskt en akse kan akselerere. Dette er en begrensende faktor, siden roboten kanskje ikke kan nå sin maksimale hastighet når den utfører korte bevegelser eller komplekse baner med hyppige retningsendringer. Nøyaktighet – Hvor nærme roboten kan komme til ønsket posisjon. Nøyaktighet måles som hvor langt robotens absolutte posisjon er fra ønsket posisjon. Nøyaktigheten kan forbedres ved å bruke eksterne sensorer som synssystemer eller infrarød. Reproduserbarhet – Hvor godt en robot går tilbake til en programmert posisjon. Dette er forskjellig fra nøyaktighet. Den kan bli bedt om å gå til en viss XYZ-posisjon og den går bare til innenfor 1 mm fra den posisjonen. Dette er et nøyaktighetsproblem og kan korrigeres med kalibrering. Men hvis den posisjonen er innlært og lagret i kontrollerminnet, og den går tilbake til innenfor 0,1 mm fra den innlærte posisjonen hver gang, er repeterbarheten innenfor 0,1 mm. Nøyaktighet og repeterbarhet er svært forskjellige beregninger. Repeterbarhet er vanligvis den viktigste spesifikasjonen for en robot og ligner på "presisjon" i måling - med referanse til nøyaktighet og presisjon. ISO 9283[8] etablerer metoder for måling av nøyaktighet og repeterbarhet. Vanligvis sendes roboten til en innlært posisjon flere ganger, hver gang går den til fire andre posisjoner og går tilbake til den innlærte posisjonen, og feilen måles. Repeterbarheten kvantifiseres deretter som standardavviket til disse prøvene i tre dimensjoner. En typisk robot kan selvsagt ha posisjonsfeil som overskrider repeterbarheten, og dette kan være et programmeringsproblem. Videre vil ulike deler av arbeidskonvolutten ha ulik repeterbarhet, og repeterbarheten vil også variere med hastighet og nyttelast. ISO 9283 spesifiserer at nøyaktighet og repeterbarhet måles ved maksimal hastighet og maksimal nyttelast. Dette gir imidlertid pessimistiske data, da robotens nøyaktighet og repeterbarhet vil være mye bedre ved lettere belastninger og hastigheter. Repeterbarhet i industrielle prosesser påvirkes også av nøyaktigheten til terminatoren (for eksempel en griper) og til og med av utformingen av "fingrene" på griperen som brukes til å gripe objektet. For eksempel, hvis en robot plukker opp en skrue etter hodet, kan skruen være i en tilfeldig vinkel. Etterfølgende forsøk på å sette skruen inn i skruehullet vil sannsynligvis mislykkes. Situasjoner som disse kan forbedres ved "innføringsfunksjoner", for eksempel å gjøre inngangen til hullet avsmalnende (avfaset). Bevegelseskontroll – For noen applikasjoner, for eksempel enkle plukk- og plassmonteringsoperasjoner, trenger roboten bare å gå frem og tilbake mellom et begrenset antall forhåndslærte posisjoner. For mer komplekse bruksområder, som sveising og maling (spraymaling), må bevegelsen kontrolleres kontinuerlig langs en bane i rommet med en spesifisert orientering og hastighet. Strømkilde - Noen roboter bruker elektriske motorer, andre bruker hydrauliske aktuatorer. Førstnevnte er raskere, sistnevnte er kraftigere og er nyttig for bruksområder som maling hvor gnister kan forårsake eksplosjoner; men lavtrykksluften inne i armen hindrer inntrengning av brennbare damper og andre forurensninger. Drive – Noen roboter kobler motorene til leddene gjennom gir; andre har motorene koblet direkte til leddene (direktedrift). Bruk av gir resulterer i målbart "backlash", som er fri bevegelse av en akse. Mindre robotarmer bruker ofte høyhastighets, lavt dreiemoment DC-motorer, som vanligvis krever høyere girforhold, som har ulempen med tilbakeslag, og i slike tilfeller brukes ofte harmoniske girredusere i stedet. Samsvar – Dette er et mål på mengden vinkel eller avstand som en kraft påført en akse til roboten kan bevege seg. På grunn av samsvar vil roboten bevege seg litt lavere når den bærer en maksimal nyttelast enn når den ikke bærer nyttelast. Samsvar påvirker også mengden overskridelse i situasjoner der akselerasjonen må reduseres med høy nyttelast.
Innleggstid: 15. november 2024
