Cosa hè un robot industriale?

U primu mondurobot industrialehè natu in i Stati Uniti in 1962. L'ingegneru americanu George Charles Devol, Jr. hà prupostu "un robot chì pò risponde in modu flexible à l'automatizazione attraversu l'insignamentu è a riproduzione". A so idea hà suscitatu una scintilla cù l'imprenditore Joseph Frederick Engelberger, chì hè cunnisciutu com'è u "babbu di i robot", è cusì urobot industrialechjamatu "Unimate (= un cumpagnu di travagliu cù capacità universale)" hè natu.
Sicondu ISO 8373, i robot industriali sò manipulatori multi-joint o robot multi-gradu di libertà per u campu industriale. I robot industriali sò dispusitivi meccanichi chì facenu automaticamente u travagliu è sò machini chì si basanu in u so propiu putere è capacità di cuntrollu per ottene diverse funzioni. Pò accettà cumandamenti umani o eseguite secondu i prugrammi preprogrammati. I robot industriali muderni ponu ancu agisce secondu i principii è e linee guida formulate da a tecnulugia di intelligenza artificiale.
L'applicazioni tipiche di i robot industriali includenu saldatura, pittura, assemblea, cullizzioni è piazzamentu (cum'è imballaggio, palletizazione è SMT), l'ispezione di u produttu è a prova, etc.; tuttu u travagliu hè cumpletu cù efficienza, durabilità, rapidità è precisione.
I cunfigurazioni di robot più cumunimenti utilizati sò robots articulati, robots SCARA, robots delta, è robots cartesiani (robots overhead o robots xyz). I robots mostranu diversi gradi d'autonomia: certi robots sò programati per fà azioni specifiche ripetutamente (azzioni ripetitive) fedelmente, senza variazioni, è cun alta precisione. Queste azzioni sò determinate da e rutine programate chì specificanu a direzzione, l'accelerazione, a velocità, a decelerazione è a distanza di una seria d'azzioni coordinate. L'altri robots sò più flexibuli, perchè anu bisognu di identificà u locu di un ughjettu o ancu u compitu da esse realizatu nantu à l'ughjettu. Per esempiu, per una guida più precisa, i robots spessu includenu sottosistemi di visione di a macchina cum'è i so sensori visuali, cunnessi à l'urdinatori putenti o cuntrolli. L'intelligenza artificiale, o tuttu ciò chì hè sbagliatu per l'intelligenza artificiale, diventa un fattore sempre più impurtante in i robot industriali muderni.
George Devol hà prupostu prima u cuncettu di un robot industriale è hà dumandatu una patente in u 1954. (A patente hè stata cuncessa in u 1961). In u 1956, Devol è Joseph Engelberger anu cofundatu Unimation, basatu annantu à a patente originale di Devol. In u 1959, u primu robot industriale di Unimation hè natu in i Stati Uniti, chì inaugura una nova era di sviluppu di robot. Unimation dopu licenziatu a so tecnulugia à Kawasaki Heavy Industries è GKN per pruduce robots industriali Unimates in Giappone è in u Regnu Unitu, rispettivamente. Per un periudu di tempu, l'unicu cuncurrente di Unimation era Cincinnati Milacron Inc. in Ohio, USA. Tuttavia, à a fini di l'anni 1970, sta situazione hà cambiatu fundamentalmente dopu chì parechji grandi conglomerati giapponesi cuminciaru à pruduce robot industriali simili. I robots industriali sò partiti abbastanza rapidamente in Europa, è ABB Robotics è KUKA Robotics anu purtatu i robots à u mercatu in u 1973. In a fini di l'anni 1970, l'interessu per a robotica era in crescita, è parechje cumpagnie americane entranu in u campu, cumprese grandi cumpagnie cum'è General Electric è General Motors (chì joint venture cù FANUC Robotics di u Giappone hè stata furmata da FANUC). I startups americani includenu Automatix è Adept Technology. Durante u boom di a robotica in u 1984, Unimation hè stata acquistata da Westinghouse Electric per $ 107 milioni. Westinghouse hà vendutu Unimation à Stäubli Faverges SCA in Francia in u 1988, chì produce sempre robots articulati per l'applicazioni generali industriali è cleanroom, è ancu acquistatu a divisione di robotica di Bosch à a fine di u 2004.

Definite i parametri Edita u numeru di assi - Dui assi sò necessarii per ghjunghje in ogni locu in un pianu; trè assi sò necessarii per ghjunghje in ogni locu in u spaziu. Per cuntrullà cumplettamente a puntata di u bracciu finale (vale à dì, u polsu), altri trè assi (pan, pitch, and roll) sò necessarii. Certi disinni (cum'è i robot SCARA) sacrificanu u muvimentu per u costu, a rapidità è a precisione. Gradi di Libertà - Di solitu u listessu cum'è u numeru di assi. Busta di travagliu - L'area in u spaziu chì u robot pò ghjunghje. Cinematica - A cunfigurazione attuale di l'elementi di u corpu rigidu di u robot è di l'articuli, chì determina tutti i movimenti di u robot. Tipi di cinematica robotica includenu articulata, cardanica, parallela è SCARA. Capacità o capacità di carica - Quantu pesu u robot pò elevà. Velocità - Quantu rapidamente u robot pò mette a so pusizioni di u bracciu finale in pusizione. Stu paràmetru pò esse definitu cum'è a velocità angulare o lineale di ogni assi, o cum'è una velocità composta, chì significa in termini di velocità di u bracciu. Accelerazione - Quantu rapidamente un assi pò accelerà. Questu hè un fattore limitante, postu chì u robot pò micca esse capace di ghjunghje à a so velocità massima quandu esegue movimenti brevi o percorsi cumplessi cù frequenti cambiamenti di direzzione. Accuratezza - Quantu vicinu u robot pò ghjunghje à a pusizione desiderata. A precisione hè misurata cum'è quantu a pusizione assoluta di u robot hè da a pusizione desiderata. A precisione pò esse migliurata cù l'usu di i dispositi di sensazione esterni, cum'è sistemi di visione o infrarossi. Riproducibilità - Quantu un robot torna à una pusizione programata. Questu hè diversu da a precisione. Pò esse dettu di andà in una certa pusizioni XYZ è anda solu à 1 mm di quella pusizione. Questu hè un prublema di precisione è pò esse correttu cù calibrazione. Ma se sta pusizione hè insegnata è salvata in a memoria di u controller, è torna à 0,1 mm da a pusizione insegnata ogni volta, allora a so ripetibilità hè in 0,1 mm. A precisione è a ripetibilità sò metriche assai diverse. A ripetibilità hè di solitu a specificazione più impurtante per un robot è hè simile à a "precisione" in a misurazione - in riferimentu à l'accuratezza è a precisione. L'ISO 9283[8] stabilisce metudi per a misurazione di precisione è ripetibilità. Di genere, u robot hè mandatu à una pusizioni insegnata parechje volte, ogni volta andendu à quattru altre pusizioni è tornanu à a pusizione insegnata, è l'errore hè misuratu. A ripetibilità hè allora quantificata cum'è a deviazione standard di sti campioni in trè dimensioni. Un robot tipicu pò di sicuru avè errori di pusizioni chì superanu a ripetibilità, è questu pò esse un prublema di prugrammazione. Inoltre, e diverse parti di l'envelope di travagliu anu una ripetibilità diversa, è a ripetibilità varierà ancu cù a velocità è a carica utile. ISO 9283 specifica chì a precisione è a ripetibilità sò misurate à a velocità massima è à a carica massima utile. Tuttavia, questu pruduce dati pessimisti, postu chì l'accuratezza è a ripetibilità di u robot seranu assai megliu à carichi è velocità più ligeri. A ripetibilità in i prucessi industriali hè ancu affettata da a precisione di u terminatore (cum'è un gripper) è ancu da u disignu di i "diti" nantu à u gripper chì sò usati per capisce l'ughjettu. Per esempiu, se un robot piglia un vitu da a so testa, u vitu pò esse in un angulu aleatoriu. I tentativi successivi di mette a vite in u foru di u vitu sò prubabilmente falluti. Situazioni cum'è queste ponu esse migliurate da "caratteristiche di piombo", cum'è rende l'entrata di u pirtusu tapered (chamfered). Motion Control - Per qualchi appiicazioni, cum'è semplici operazioni di assemblea di pick and place, u robot hà solu bisognu di andà in avanti è avanti trà un numeru limitatu di pusizioni pre-insignate. Per l'applicazioni più cumplesse, cum'è a saldatura è a pittura (pittura spray), u muvimentu deve esse cuntrullatu continuamente longu un percorsu in u spaziu à una orientazione specifica è a velocità. Fonte d'energia - Certi robots utilizanu mutori elettrici, altri utilizanu attuatori idraulichi. U primu hè più veloce, l'ultimu hè più putente è hè utile per l'applicazioni cum'è a pittura induve scintille puderia causà splusioni; in ogni modu, l'aria di bassa pressione in u bracciu impedisce l'ingressu di vapori inflammabili è altri contaminanti. Drive - Certi robots cunnessu i mutori à l'articuli per mezu di ingranaggi; altri anu i mutori cunnessi direttamente à e articulazioni (azzione diretta). L'usu di ingranaggi si traduce in un "backlash" misurabile, chì hè u muvimentu liberu di un assi. I bracci robotici più chjuchi spessu usanu mutori DC à alta velocità è bassu torque, chì generalmente necessitanu rapporti di ingranaggi più elevati, chì anu u svantaghju di u backlash, è in questi casi i riduttori di ingranaggi armonichi sò spessu usati invece. Conformità - Questa hè una misura di a quantità di angulu o distanza chì una forza applicata à un assi di u robot pò spustà. A causa di a conformità, u robot si moverà ligeramente più bassu quandu porta una carica utile massima chè quandu ùn porta micca una carica utile. A conformità affetta ancu a quantità di overrun in situazioni induve l'accelerazione deve esse ridutta cù una carica alta.