A robotok előhírnökei az önműködő szerkezetek (automaták) voltak. •"Író fiú", egy svájci órás műve 1772-ből, mely karszerkezet segítségével képes volt tollal papírra írni. •1893-ban, Amerikában már beépített gőzgép által hajtott lépegető készült. •A XX. században munkára fogják az automatákat. Vezérlésük eleinte mechanikus, majd elektromechanikus, később elektronikus. A "robot" megnevezés Karel Capek cseh írótól származik, aki egy színművében a szláv robota, azaz munka szóból származtatta azon gépezetek nevét, melyek fellázadtak az emberek ellen, s átvették a hatalmat a földön. Az első robot sorozatgyártás 1959-ben indul. 2001-ben már játékgyártók kínálnak tanítható, mikroprocesszor vezérlésű játékrobot építőszettet.
Az emberi mozgásformákkal végrehajtható vagy ahhoz hasonló feladatok elvégzésére alkalmas gép. Az ipari robot mechatronikai (mechanikaielektromos-elektronikai) szerkezet, amely: • nyílt kinematikai láncú mechanizmust és • intelligens vezérlést tartalmaz, • irányított mozgásokra képes • automatikus működésre képes • előírt, programozható feladatokat végez
A feladatvégzés helyét éri el vele a robot. A robotkar leggyakrabban 4db részből és ennek megfelelően 3db ízületből áll.
A robotkar ízületei alapvetően kétfajta mozgást végezhetnek:
• Egyenes vonalú mozgás (csúszó-ízület, Transzláció) • Elforduló mozgás (forgóízület, Rotáció)
Három ízülettel rendelkező robotkar összesen 8db változatban készülhet, de ezek közül csak 5db fő megoldás terjedt el:
Hasáb munkaterű
Hengeres munkaterű
Kettőshengeres munkaterű
Gömbkoordinátás
Csuklós
Szabadsági fok : 4 Max. hasznos terhelés :3 kg Robot tömege : 24 kg Ismétlési pontosság : +/-0.008 mm
Szabadsági fok : 6 Max. hasznos terhelés :6 kg Megfogóval elérhetõ tartomány :781 mm Max sebesség : 9300 mm/s Robot tömege : 49 kg Ismétlési pontosság : +/-0.02 mm
• Munkaterük egy adott pontját ízületeik helyzeteinek sok (végtelen sok) kombinációjával elérhetik. Ideálisak bonyolult alakzatok szereléséhez (pl. karosszéria-hegesztés)
• Mozgáspályáikhoz szükséges számítások bonyolultabbak.
Biztosítja - a robotkar által elért helyen - a tetszőleges térbeli irányból történő feladatvégzést. Általában három forgó-ízület biztosítja a tetszőleges térbeli orientációt.
mechanikai elektromágneses pneumatikus
Helyzetmérés • Reszolver • Optikai inkrementális kódtárcsa
Erő- és nyomatékérzékelés • Nyúlásmérő bélyegek alkalmazása az erők hatására torzuló felületeken
Tapintásérzékelés • Közvetlen kontaktussal (kapcsoló) • Nyomásérzékelővel
Sebességérzékelés Általában a helyzetérzékelők jeleinek változási sebességéből származtatják
Hidraulikus • Nagy erő/nyomaték • Áttétel nem szükséges • Robbanás-biztos • Precíz pozícionálás körülményes Pneumatikus • Egyszerű felépítés • Robbanás-biztos • Precíz pozícionálás körülményes • Táplevegő kell hozzá Villamos Könnyű illeszthetőség, kefés gépeknél szikrázás robbanásveszély Motor típusok: • Kefés egyenáramú motor • Kefenélküli egyenáramú motor • Tárcsamotor • Aszinkron motor • Léptetőmotor
• Fogaskerék-áttételek • Hullámhajtómű • Fogaskerék-fogasléc • Szíjhajtás • Orsó-anya pár
Az irányítórendszer egyrészt parancsokat küld a robot egyes ízületi végrehajtó szerveinek – másrészt kapcsolatot tart fenn a robot feladatát meghatározó külső vezérlőkkel, számítógéppel, más hasonló eszközökkel. Az irányítórendszer egyszerűbb esetben lehet egy egykártyás mikroszámítógép, de bonyolultabb esetben egy többprocesszoros, osztott intelligenciájú rendszer is.
mP
mP
mP mP
Mozgások betanítása (online) A programozás ideje alatt szükség van a robotra. • Kézi vezetéssel A robotot kézzel mozgatva – annak érzékelői érzékelik a mozgásokat és a robot elraktározza ezeket a későbbi használathoz. • Kézi vezérlővel Mozgások tervezése számítógéppel (offline) Személyi számítógéppel interaktív, könnyen használható programok és robotprogramnyelvek segítségével tervezhetjük meg a mozgássorokat a robot használata nélkül. A programozás ideje alatt nincs szükség a robotra.
Ipari robotok felhasználásának céljai: • Munkaerő-költségek csökkentése • Termelékenység növelése • Egyenletes minőségszint biztosítása • Veszélyes környezetben az ember mellőzése
Ipari robotok felhasználási területei: • Szerelőrobotok • Hegesztőrobotok • Festőrobotok •„Tiszta” robotok – nagy tisztaságot kívánó műveletekhez • Tudományos munkákban használt robotok • Kutatórobotok • Biztonsági robotok (pl. tűzszerészet) •…
a cégek közt van egy nem leírt megállapodás, hogy a robotok gyártóját ránézésre meg lehessen állapítani. Ez pedig a robotok festése. Így a robotokról már messziről megállapítható, hogy ki a gyártója. A FANUC robotok
Ez a gyártmány japánban kerül összeszerelésre és minden egyéb műveletet ott végeznek rajta. A festést is. A japánokra nem jellemző rikító-sárga szín választása meghökkentő lehet. De az iparban ezt a színt a veszélyes gépek festésére világszerte alkalmazzák. A szín RGB összetevői: Red (piros) 255, Green (zöld) 255 és Blue (kék) 0, fényhullámhossz: 570nm.
A KUKA robotok A keletnémet nagy ipari területek egyik legnagyobb cége a Kuka Robotics. Világszerte árulják a saját tervezésű, fejlesztésű, gyártású és festésű robotjaikat. A németek szintén egy, az iparban veszély jelzésre szolgáló színt választottak. Mégpedig az erős narancsságrát. A szín RGB összetevői: Red (piros) 255, Green (zöld) 64 és Blue (kék) 0, fényhullámhossz: 620nm.
A MOTOMAN robotok
A nemzetközi YASKAWA Electric Corporatiopn cég robotjait kétféle, eléggé semleges színekben gyártja. Az egyik szín a világosszürke (RGB: 192,192,192) , fényhullámhossza nem értelmezhető összetett szín lévén.
a másik a sötétkék (RGB: 0,0,192) , fényhullámhossz: 30nm.
