animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Промышленный Робот Манипулятор

Промышленный Робот Манипулятор

промышленный робот манипулятор

Современное обрабатывающее оборудование подразделяется на три основных класса. Первый, самый многочисленный и представительный класс, - станки с ЧПУ. Второй - производственные комплексы на базе программируемых логических контроллеров (PLC), и третий - наименее многочисленный, но самый динамично развивающийся класс - робото-технологические комплексы (РТК), выполненные на базе промышленных роботов манипуляторов. При этом технические характеристики современных промышленных роботов достигли таких значений, что уже позволяют использовать их при таких технологических операциях, которые ранее выполнялись исключительно с помощью станков с ЧПУ используя эти возможности, компания Кука Roboti̇cs первой среди производителей промышленных роботов стала развивать свою концепцию применения промышленных роботов в приложениях, традиционно считавшимися прерогативой станочного оборудования с ЧПУ.

Отрасли, где в настоящее время с успехом используются обрабатывающие центры, выполненные на базе роботов:

  • Аэрокосмическая отрасль: сверление, обрезка, клепка, укладка слоев ленточных материалов.
  • Литейное производство: обрезка литников и прибылей, фрезеровка, снятие заусенцев.
  • Деревообработка: сверление, фрезерование, пиление, обработка кромок, полирование.
  • Обработка камня: фрезерование, распиловка, шлифовка, полировка.
  • Моделирование: фрезерование, сверление.
  • Металлообработка: резание, фрезерование, сверление, пиление.

Существенной отличительной особенностью таких РТК является, то что для разработки управляющих программ не обязательно знать язык программирования роботов (в случае с Kuka -это язык KRL). Система управления робота «понимает» так привычные для программистов станков с ЧПУ CNC-коды. В настоящее время, в силу распространенности систем с чпу наработан огромный технологический опыт использования 5-координатных машин в указанных выше приложениях, имеется значительное количество программных пакетов для различных технологических применений.

Подавляющее большинство таких пакетов на выходе дают управляющие программы, сгенерированные в соответствии с набором команд DIN ISO code (G-Code). Способность роботов Kuka работать с этими программами существенно облегчает освоение новых возможностей РТК для операторов и технологов, превращая робот, с точки зрения оператора или программиста-технолога, по сути в станок с ЧПУ. Однако в отличие от станка с ЧПУ такое использование промышленных роботов манипуляторов обеспечивает дополнительный ряд преимуществ:

  • Робот заменяет станок: полный набор команд; стандартные функции G, M, S, T, L; дополнительные функции и команды; комбинирование ЧПУ с сенсорикой робота.
  • Большая рабочая зона: дешевле по сравнению с большинством станков; высокая степень свободы; гибкость в установке; требует мало площади для размещения.
  • Удобство использования: прямой интерфейс с CAD/CAM системами; выполнение G­-кодов, нет необходимости в обучении операторов ЧПУ; копирование программ.
  • Высокая точность: контроллер считывает большое количество точек вперед; сплайн интерполяция; различные компенсационные модули.

Одним из наиболее распространенных видов ЧПУ машин являются машины для листообработки, выполненные на базе координатных столов. Чаще всего это портальные машины с числом степеней свободы 2, 3 реже 5 и предназначенные для различных видов резки, таких как лазерная, плазменная, гидроабразивная или газовая. И даже здесь в листообработке роботы уже находят применение, обеспечивая своим владельцам ряд очевидных преимуществ. Ряд научно-производственных компаний России стали разрабатывать и предлагать установки для листообработки на базе роботов, «понимающих» обычные CNC-программы. В настоящее время компании предлагают гидроабразивные, лазерные плазменные, и газовые РТК с размерами столов до 36 м и с существенно большими функциональными возможностями, чем у аналогичных портальных установок.

По сравнению с традиционно применяемыми 5-ти осевыми системами на базе координатных столов, установки выполненные с применением роботов манипуляторов, при сопоставимых, а порой и меньших ценах, имеют больше возможностей для обработки 3D заготовок, за счет большей рабочей зоны, особенно по высоте, за счет большего числа вариантов крепления и позиционирования заготовки. Широкий модельный ряд промышленных роботов Kuka и ABB позволяет подбирать оптимальные конфигурации установок гидроабразивной, лазерной, плазменной резки с точки зрения конкретных технологических требований заказчика и минимизации цены. Наличие широкого ряда отработанных моделей ycтpoйcтвo - позиционеров, скоординировано работающих совместно с роботами, позволяет существенно расширить области применения роботизированных комплексов резки, включая пространственную резку трубопроводов, объемных деталей в автомобилестроении, судостроении, авиационной и космической промышленности, при утилизации и расснаряжении боеприпасов, утилизации радиоактивных отходов и т.д., и т.п.

Гибкость при использовании промышленных роботов

Первая ось робота, как правило, имеет диапазон движения от - 180 до + 180 градусов, что дает возможность организовать вокруг робота несколько рабочих зон, для работы с заготовками различных форм. Например, в случае с гидроабразивной резкой, одна из рабочих зон может использоваться для листообработки и ограничиваться рабочей поверхностью ванны уловителя струи, другая рабочая зона может быть организована с противоположной стороны от ванны и при установке соответствующего позиционера может быть предназначена для обработки заготовок в форме фигур вращения (трубы, оболочки).

Надежность использования промышленных роботов манипуляторов

Ведущие фирмы-производители роботов манипуляторов имеют более чем 70-летний опыт разработки, производства и эксплуатации своей продукции. В настоящее время сотни тысяч промышленных роботов работают в различных уголках земного шара в различных отраслях промышленности, выполняя самые разнообразные paботы. Массовость серийного выпуска роботов, при неизменно высокой культуры производства, обеспечили потрясающие показатели надежности. Время наработки на отказ современных роботов-манипуляторов составляет до 60 000 часов работы, что означает 7 лет непрерывной работы, а при реальных условиях эксплуатации, более 20 лет! Такие показатели существенно улучшают общую надежность систем с применением роботов, в том числе и установок гидроабразивной резки.

Повышенная производительность роботов манипуляторов

Скорость холостого хода промышленных роботов-манипуляторов составляет около 2 м/с, а иногда и до 5 м/с, что в несколько раз превышает скорость перемещения режущей головки на координатных столах, традиционно применяемых различных видах резания. В реальных приложениях это может дать увеличение производительности до 40%.

Высокое качество обработки роботов

Повышенное качество обработки без уменьшения производительности, применительно к установкам гидроабразивной резки. Обычно, на традиционных установках гидроабразивной резки для компенсации конусности, применяют либо режимы резки с пониженной скоростью, либо специальные динамические головки для компенсации конусности реза, с возможностью поворота на углы до 10-12o. Цена данных головок достигает 50 000 евро, что соизмеримо со стоимостью целого робота. Естественная же для робота манипулятора возможность поворота режущей головки по 5-ой и 6-ой оси на углы от - 190 до + 190 и от -160 до +360 с легкостью позволяет компенсировать конусность путем поворота режущей головки на требуемый угол к плоскости реза без уменьшения его скорости. В сочетании с точностью позиционирования 0,03 - 0,1 мм, это обеспечивает высокое качество получаемых деталей при хорошей производительности.

При принятии решения о приобретении оборудования для листообработки для целей расширения или модернизации производства, необходимо в полной мере учитывать непрерывно возрастающие возможности робото-технологических комплексов, все чаще и чаще они становятся более эффективными по сравнению с традиционными решениями.

И конца этому процессу не видно. Роботы идут... Идут к новому технологическому укладу, привнося с собой в производство надежность, гибкость, точность и высокую производительность.