Ano ang isang robot na pang-industriya?

Una sa mundorobot na pang-industriyaay ipinanganak sa Estados Unidos noong 1962. Ang American engineer na si George Charles Devol, Jr. ay nagmungkahi ng "isang robot na madaling tumugon sa automation sa pamamagitan ng pagtuturo at pag-playback". Ang kanyang ideya ay nagdulot ng kislap sa entrepreneur na si Joseph Frederick Engelberger, na kilala bilang "ama ng mga robot", at sa gayon ay angrobot na pang-industriyapinangalanang "Unimate (= isang kasosyo sa trabaho na may mga unibersal na kakayahan)" ay ipinanganak.
Ayon sa ISO 8373, ang mga robot na pang-industriya ay mga multi-joint manipulator o mga multi-degree-of-freedom na robot para sa larangan ng industriya. Ang mga robot na pang-industriya ay mga mekanikal na aparato na awtomatikong gumaganap ng trabaho at mga makina na umaasa sa kanilang sariling kapangyarihan at mga kakayahan sa pagkontrol upang makamit ang iba't ibang mga function. Maaari itong tumanggap ng mga utos ng tao o tumakbo ayon sa mga pre-program na programa. Ang mga modernong robot na pang-industriya ay maaari ding kumilos ayon sa mga prinsipyo at alituntunin na binuo ng teknolohiya ng artificial intelligence.
Ang mga karaniwang aplikasyon ng mga robot na pang-industriya ay kinabibilangan ng welding, painting, assembly, collection at placement (tulad ng packaging, palletizing at SMT), inspeksyon at pagsubok ng produkto, atbp.; lahat ng trabaho ay nakumpleto nang may kahusayan, tibay, bilis at katumpakan.
Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga configuration ng robot ay mga articulated na robot, SCARA robot, delta robot, at Cartesian robot (mga overhead robot o xyz robot). Ang mga robot ay nagpapakita ng iba't ibang antas ng awtonomiya: ang ilang mga robot ay naka-program upang magsagawa ng mga partikular na aksyon nang paulit-ulit (paulit-ulit na pagkilos) nang matapat, walang pagkakaiba-iba, at may mataas na katumpakan. Ang mga pagkilos na ito ay tinutukoy ng mga naka-program na gawain na tumutukoy sa direksyon, acceleration, bilis, deceleration, at distansya ng isang serye ng mga coordinated na aksyon. Ang iba pang mga robot ay mas nababaluktot, dahil maaaring kailanganin nilang tukuyin ang lokasyon ng isang bagay o maging ang gawain na isasagawa sa bagay. Halimbawa, para sa mas tumpak na paggabay, kadalasang kasama ng mga robot ang mga subsystem ng machine vision bilang kanilang mga visual sensor, na konektado sa mga makapangyarihang computer o controller. Ang artificial intelligence, o anumang bagay na napagkakamalang artificial intelligence, ay nagiging isang lalong mahalagang kadahilanan sa mga modernong robot na pang-industriya.
Unang iminungkahi ni George Devol ang konsepto ng isang robot na pang-industriya at nag-apply para sa isang patent noong 1954. (Ang patent ay ipinagkaloob noong 1961). Noong 1956, itinatag nina Devol at Joseph Engelberger ang Unimation, batay sa orihinal na patent ni Devol. Noong 1959, ang unang robot na pang-industriya ng Unimation ay isinilang sa Estados Unidos, na nag-udyok sa isang bagong panahon ng pagbuo ng robot. Kalaunan ay binigyan ng lisensya ng Unimation ang teknolohiya nito sa Kawasaki Heavy Industries at GKN upang makagawa ng mga robot na pang-industriya ng Unimates sa Japan at United Kingdom, ayon sa pagkakabanggit. Sa loob ng ilang panahon, ang tanging katunggali ng Unimation ay ang Cincinnati Milacron Inc. sa Ohio, USA. Gayunpaman, sa huling bahagi ng 1970s, ang sitwasyong ito ay nagbago sa panimula pagkatapos ng ilang malalaking Japanese conglomerates ay nagsimulang gumawa ng katulad na mga robot na pang-industriya. Ang mga robot na pang-industriya ay mabilis na lumipad sa Europa, at ang ABB Robotics at KUKA Robotics ay nagdala ng mga robot sa merkado noong 1973. Noong huling bahagi ng 1970s, ang interes sa robotics ay lumalaki, at maraming mga kumpanyang Amerikano ang pumasok sa larangan, kabilang ang malalaking kumpanya tulad ng General Electric at General Motors (na ang joint venture sa FANUC Robotics ng Japan ay binuo ng FANUC). Kasama sa mga American startup ang Automatix at Adept Technology. Sa panahon ng robotics boom noong 1984, ang Unimation ay nakuha ng Westinghouse Electric sa halagang $107 milyon. Ibinenta ng Westinghouse ang Unimation sa Stäubli Faverges SCA sa France noong 1988, na gumagawa pa rin ng mga articulated na robot para sa mga pangkalahatang pang-industriya at cleanroom application, at nakuha pa ang robotics division ng Bosch noong huling bahagi ng 2004.

Tukuyin ang Mga Parameter I-edit ang Bilang ng mga Axes – Dalawang axes ang kinakailangan para makarating saanman sa isang eroplano; tatlong palakol ang kailangan para makarating saanman sa kalawakan. Upang ganap na makontrol ang pagturo ng dulong braso (ibig sabihin, pulso), kailangan ng isa pang tatlong palakol (pan, pitch, at roll). Ang ilang mga disenyo (gaya ng mga SCARA robot) ay nagsasakripisyo ng paggalaw para sa gastos, bilis, at katumpakan. Degrees of Freedom – Karaniwang pareho sa bilang ng mga palakol. Working envelope – Ang lugar sa kalawakan na maaabot ng robot. Kinematics – Ang aktwal na pagsasaayos ng mga matibay na elemento ng katawan at joint ng robot, na tumutukoy sa lahat ng posibleng paggalaw ng robot. Kasama sa mga uri ng robot kinematics ang articulated, cardanic, parallel, at SCARA. Capacity o load capacity – Gaano karaming bigat ang kayang buhatin ng robot. Bilis – Gaano kabilis mailalagay ng robot ang posisyon nito sa dulo ng braso. Ang parameter na ito ay maaaring tukuyin bilang angular o linear velocity ng bawat axis, o bilang isang composite velocity, ibig sabihin sa mga tuntunin ng end-arm velocity. Pagpapabilis - Gaano kabilis ang isang axis ay maaaring mapabilis. Ito ay isang limiting factor, dahil maaaring hindi maabot ng robot ang pinakamataas na bilis nito kapag nagsasagawa ng mga maiikling galaw o kumplikadong mga landas na may madalas na pagbabago ng direksyon. Katumpakan - Gaano kalapit ang robot sa nais na posisyon. Ang katumpakan ay sinusukat bilang kung gaano kalayo ang ganap na posisyon ng robot mula sa nais na posisyon. Maaaring mapabuti ang katumpakan sa pamamagitan ng paggamit ng mga external sensing device gaya ng mga vision system o infrared. Reproducibility – Gaano kahusay ang pagbabalik ng isang robot sa isang naka-program na posisyon. Iba ito sa katumpakan. Maaaring sabihing pumunta sa isang partikular na posisyong XYZ at mapupunta lamang ito sa loob ng 1 mm ng posisyong iyon. Isa itong problema sa katumpakan at maaaring itama sa pamamagitan ng pagkakalibrate. Ngunit kung ang posisyon na iyon ay itinuro at nakaimbak sa memorya ng controller, at ito ay babalik sa loob ng 0.1 mm ng itinuro na posisyon sa bawat oras, kung gayon ang repeatability nito ay nasa loob ng 0.1 mm. Ang katumpakan at pag-uulit ay ibang-iba na sukatan. Ang pag-uulit ay karaniwang ang pinakamahalagang detalye para sa isang robot at katulad ng "katumpakan" sa pagsukat - na may pagtukoy sa katumpakan at katumpakan. Ang ISO 9283[8] ay nagtatatag ng mga pamamaraan para sa pagsukat ng katumpakan at pag-uulit. Karaniwan, ang robot ay ipinadala sa isang itinuro na posisyon nang maraming beses, sa bawat oras na pumupunta sa apat na iba pang mga posisyon at bumabalik sa itinuro na posisyon, at ang error ay sinusukat. Ang repeatability ay binibilang bilang ang standard deviation ng mga sample na ito sa tatlong dimensyon. Ang isang tipikal na robot ay maaaring siyempre ay may mga error sa posisyon na lumampas sa repeatability, at ito ay maaaring isang problema sa programming. Higit pa rito, ang iba't ibang bahagi ng work envelope ay magkakaroon ng iba't ibang repeatability, at ang repeatability ay mag-iiba din sa bilis at payload. Tinukoy ng ISO 9283 na ang katumpakan at pag-uulit ay sinusukat sa pinakamataas na bilis at sa pinakamataas na kargamento. Gayunpaman, ito ay gumagawa ng pessimistic na data, dahil ang katumpakan at repeatability ng robot ay magiging mas mahusay sa mas magaan na pagkarga at bilis. Ang pag-uulit sa mga prosesong pang-industriya ay apektado din ng katumpakan ng terminator (tulad ng gripper) at maging ng disenyo ng "mga daliri" sa gripper na ginagamit upang hawakan ang bagay. Halimbawa, kung ang isang robot ay kukuha ng turnilyo sa pamamagitan ng ulo nito, ang turnilyo ay maaaring nasa isang random na anggulo. Ang mga susunod na pagtatangka na ilagay ang tornilyo sa butas ng tornilyo ay malamang na mabigo. Ang mga sitwasyong tulad ng mga ito ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng "lead-in na mga tampok", tulad ng paggawa ng pasukan ng butas na tapered (chamfered). Motion Control – Para sa ilang application, gaya ng simpleng pick and place assembly operations, kailangan lang ng robot na pabalik-balik sa pagitan ng limitadong bilang ng mga pre-taught na posisyon. Para sa mas kumplikadong mga aplikasyon, tulad ng welding at pagpipinta (spray painting), ang paggalaw ay dapat na patuloy na kontrolado sa isang landas sa espasyo sa isang tinukoy na oryentasyon at bilis. Power Source - Ang ilang mga robot ay gumagamit ng mga de-koryenteng motor, ang iba ay gumagamit ng mga hydraulic actuator. Ang una ay mas mabilis, ang huli ay mas malakas at kapaki-pakinabang para sa mga application tulad ng pagpipinta kung saan ang mga spark ay maaaring magdulot ng mga pagsabog; gayunpaman, ang mababang presyon ng hangin sa loob ng braso ay pumipigil sa pagpasok ng mga nasusunog na singaw at iba pang mga kontaminant. Magmaneho - Ang ilang mga robot ay kumokonekta sa mga motor sa mga joints sa pamamagitan ng mga gears; ang iba ay may mga motor na direktang konektado sa mga joints (direct drive). Ang paggamit ng mga gear ay nagreresulta sa masusukat na "backlash", na kung saan ay ang libreng paggalaw ng isang axis. Ang mas maliliit na robot arm ay kadalasang gumagamit ng high-speed, low-torque na DC na mga motor, na kadalasang nangangailangan ng mas mataas na gear ratios, na may disadvantage ng backlash, at sa mga ganitong kaso, ang mga harmonic gear reducer ay kadalasang ginagamit sa halip. Pagsunod – Ito ay isang sukatan ng dami ng anggulo o distansya na maaaring ilipat ng puwersa na inilapat sa isang axis ng robot. Dahil sa pagsunod, ang robot ay gagalaw nang bahagya nang mas mababa kapag nagdadala ng pinakamataas na kargamento kaysa kapag walang kargamento. Naaapektuhan din ng pagsunod ang dami ng overrun sa mga sitwasyon kung saan kailangang bawasan ang acceleration na may mataas na payload.