fréttirbjtp

Þróunarsaga iðnaðarvélmenna: þróunin frá vélfæravopnum til vitrænnar framleiðslu

1. Uppruni iðnaðarvélmenna Uppfinningu iðnaðarvélmenna má rekja aftur til ársins 1954, þegar George Devol sótti um einkaleyfi á umbreytingu á forritanlegum hlutum. Eftir samstarf við Joseph Engelberger var fyrsta vélmennafyrirtækið í heiminum, Unimation, stofnað og fyrsta vélmennið var tekið í notkun á General Motors framleiðslulínunni árið 1961, aðallega til að draga hluta úr steypuvél. Flestar vökvaknúnar alhliða stýringar (Unimates) voru seldar á næstu árum, notaðar til að meðhöndla líkamshluta og punktsuðu. Báðar umsóknirnar heppnuðust vel, sem gefur til kynna að vélmenni geti unnið áreiðanlega og tryggt staðlað gæði. Fljótlega fóru mörg önnur fyrirtæki að þróa og framleiða iðnaðarvélmenni. Iðnaður drifinn áfram af nýsköpun varð til. Það tók hins vegar mörg ár fyrir þessa atvinnugrein að verða raunverulega arðbær.
2. Stanford Arm: Mikil bylting í vélfærafræði Hinn byltingarkennda „Stanford Arm“ var hannaður af Victor Scheinman árið 1969 sem frumgerð rannsóknarverkefnis. Hann var verkfræðinemi í vélaverkfræðideild og starfaði á Stanford Artificial Intelligence Laboratory. „Stanford armurinn“ hefur 6 gráður af frelsi og fullrafmagnaða stjórnunartækinu er stjórnað af venjulegri tölvu, stafrænu tæki sem kallast PDP-6. Þessi hreyfimyndabygging sem ekki er manngerð hefur prisma og fimm snúningssamskeyti, sem gerir það auðvelt að leysa hreyfijöfnur vélmennisins og flýtir þannig fyrir tölvuafli. Drifeiningin samanstendur af jafnstraumsmótor, harmónískum drifi og hjóladrifslækkandi, spennumæli og snúningshraðamæli fyrir stöðu- og hraðaviðbrögð. Síðari hönnun vélmenna var undir miklum áhrifum frá hugmyndum Scheinmans.

3. Fæðing fullrafmagnaða iðnaðarvélmennisins Árið 1973 setti ASEA (nú ABB) á markað fyrsta örtölvustýrða, fullrafmagnaða iðnaðarvélmennið IRB-6 í heiminum. Það getur framkvæmt samfellda brautarhreyfingu, sem er forsenda fyrir bogsuðu og vinnslu. Það er greint frá því að þessi hönnun hafi reynst mjög öflug og vélmennið endist allt að 20 ár. Á áttunda áratugnum dreifðust vélmenni hratt yfir í bílaiðnaðinn, aðallega til að suða og hlaða og afferma.

4. Byltingarkennd hönnun SCARA vélmenna Árið 1978 var Selectively Compliant Assembly Robot (SCARA) þróað af Hiroshi Makino við háskólann í Yamanashi, Japan. Þessi kennileiti fjögurra ása ódýra hönnun var fullkomlega aðlöguð að þörfum samsetningar lítilla hluta, þar sem hreyfiuppbyggingin leyfði hröðum og samhæfðum armhreyfingum. Sveigjanleg samsetningarkerfi byggð á SCARA vélmennum með góðri samhæfni vöruhönnunar hafa ýtt mjög undir þróun rafeinda- og neytendavara í miklu magni um allan heim.
5. Þróun léttra og samhliða vélmenna Kröfur um hraða og massa vélmenna hafa leitt til nýrrar hreyfi- og sendingarhönnunar. Allt frá árdögum var það helsta rannsóknarmarkmiðið að draga úr massa og tregðu vélmennabyggingarinnar. Þyngdarhlutfallið 1:1 miðað við mannshönd var talið fullkomið viðmið. Árið 2006 náðist þetta markmið með léttu vélmenni frá KUKA. Þetta er fyrirferðarlítill sjö frelsisgráðu vélmennaarmur með háþróaðri kraftstýringargetu. Önnur leið til að ná markmiðinu um létta þyngd og stífa uppbyggingu hefur verið könnuð og stunduð síðan á níunda áratugnum, nefnilega þróun samhliða véla. Þessar vélar tengja endaáhrif sín við grunneiningu vélarinnar með 3 til 6 samhliða festingum. Þessi svokölluðu samhliða vélmenni henta mjög vel fyrir mikinn hraða (svo sem til að grípa), mikla nákvæmni (eins og til vinnslu) eða meðhöndla mikið álag. Hins vegar er vinnusvæði þeirra minna en hjá svipuðum rað- eða opinni vélmennum.

6. Cartesísk vélmenni og tvíhenda vélmenni Sem stendur henta Cartesísk vélmenni enn vel fyrir forrit sem krefjast víðtæks vinnuumhverfis. Auk hefðbundinnar hönnunar með því að nota þrívíddar hornrétta þýðingarása, lagði Gudel fram burðarvirki með tunnugrind árið 1998. Þetta hugtak gerir einum eða fleiri vélmennaörmum kleift að fylgjast með og dreifast í lokuðu flutningskerfi. Þannig er hægt að bæta vinnusvæði vélmennisins með miklum hraða og nákvæmni. Þetta getur verið sérstaklega dýrmætt í flutningum og vélaframleiðslu. Viðkvæm aðgerð beggja handanna skiptir sköpum fyrir flókin samsetningarverkefni, samtímis vinnsluvinnslu og hleðslu á stórum hlutum. Fyrsta samstillta tvíhenda vélmennið sem fáanlegt var í verslun var kynnt af Motoman árið 2005. Sem tvíhenda vélmenni sem líkir eftir nái og handlagni mannshandleggs er hægt að setja það í rými þar sem starfsmenn unnu áður. Þess vegna er hægt að lækka fjármagnskostnað. Hann er með 13 hreyfiása: 6 í hvorri hendi, auk einn ás fyrir grunnsnúning.
7. Farsíma vélmenni (AGV) og sveigjanleg framleiðslukerfi Á sama tíma komu fram sjálfvirk ökutæki með leiðsögn í iðnaðarvélmenni (AGV). Þessi farsíma vélmenni geta hreyft sig um vinnusvæði eða verið notuð til að hlaða búnaði frá punkti til punkts. Í hugmyndinni um sjálfvirka sveigjanlega framleiðslukerfi (FMS), hafa AGVs orðið mikilvægur hluti af sveigjanleika slóða. Upphaflega treystu AGVs á fyrirfram undirbúnum kerfum, svo sem innbyggðum vírum eða seglum, fyrir hreyfisiglingar. Á sama tíma eru lausa siglingar AGV notuð í stórum framleiðslu og flutningum. Venjulega er leiðsögn þeirra byggð á leysiskönnum, sem veita nákvæmt 2D kort af núverandi raunverulegu umhverfi fyrir sjálfstæða staðsetningu og forðast hindranir. Frá upphafi var samsetning AGVs og vélmennaarma talin geta sjálfkrafa hlaðið og affermt vélar. En í raun hafa þessir vélfæraarmar aðeins efnahagslegan og kostnaðarlegan ávinning við ákveðin sérstök tækifæri, svo sem hleðslu- og affermingartæki í hálfleiðaraiðnaðinum.

8. Sjö helstu þróunarþróun iðnaðarvélmenna Frá og með 2007 getur þróun iðnaðarvélmenna verið merkt af eftirfarandi helstu þróun: 1. Kostnaðarlækkun og frammistöðubati – Meðaleiningaverð vélmenna hefur lækkað í 1/3 af upprunalegu verði samsvarandi vélmenna árið 1990, sem þýðir að sjálfvirkni er að verða ódýrari og ódýrari. bilanir MTBF) hafa verið verulega bættar. 2. Samþætting tölvutækni og upplýsingatæknihluta – Einkatölvutækni (PC), hugbúnaður fyrir neytendur og tilbúnir íhlutir sem upplýsingatækniiðnaðurinn hefur komið með hafa í raun bætt kostnaðarhagkvæmni vélmenna.- Nú eru flestir framleiðendur að samþætta PC-undirbúna örgjörva sem og forritun, samskipti og uppgerð inn í stjórnandann og nota háafkasta upplýsingatæknimarkaðinn til að viðhalda því. 3. Samvinnustýring með mörgum vélmennum - Hægt er að forrita og samræma mörg vélmenni og samstilla í rauntíma í gegnum stjórnandi, sem gerir vélmenni kleift að vinna nákvæmlega saman á einu vinnusvæði. 4. Víðtæk notkun sjónkerfa – Sjónkerfi fyrir hlutgreiningu, staðsetningu og gæðaeftirlit eru að verða í auknum mæli hluti af vélmennastýringum.5. Netkerfi og fjarstýring – Vélmenni eru tengd við netið í gegnum fieldbus eða Ethernet fyrir betri stjórn, stillingar og viðhald.6. Ný viðskiptamódel – Ný fjárhagsáætlanir gera endanlegum notendum kleift að leigja vélmenni eða láta faglegt fyrirtæki eða jafnvel vélmennafyrirtæki reka vélmennaeiningu, sem getur dregið úr fjárfestingaráhættu og sparað peninga.7. Vinsæld þjálfunar og menntunar – Þjálfun og nám hefur orðið mikilvæg þjónusta fyrir fleiri notendur til að þekkja vélfærafræði. - Faglegt margmiðlunarefni og námskeið eru hönnuð til að mennta verkfræðinga og vinnuafl til að gera þeim kleift að skipuleggja, forrita, reka og viðhalda vélmennaeiningum á skilvirkan hátt.

1736490705199


Pósttími: 15. apríl 2025