OSNOVE PROGRAMIRANJA INDUSTRIJSKIH ROBOTSKIH SUSTAVA
Modul 1
Osnove industrijskih robota
Temelji područja. Razgraničenje robota od ostalih automatiziranih strojeva, veličine kojima se robot opisuje u tehničkoj dokumentaciji — doseg, nosivost, broj osi, točnost i ponovljivost — te podjela robotskih struktura prema kinematici. Modul završava mjestom robota u proizvodnji organiziranoj prema načelima Industrije 4.0.
- objasniti što je industrijski robot i po čemu se razlikuje od manipulatora, CNC stroja i jednonamjenskog automata
- razložiti definiciju robota na dijelove i objasniti pojam programibilnosti u tri ili više osi
- pročitati glavne karakteristike robota iz tehničkog lista proizvođača
- razlikovati točnost od ponovljivosti i obrazložiti zašto je ponovljivost mjerodavna u proizvodnji
- očitati doseg i radni prostor iz dijagrama i procijeniti dohvaća li robot zadanu točku
- provjeriti opterećenje prihvatnice u dijagramu nosivosti robota
- prepoznati artikuliranu, SCARA, kartezijsku i delta strukturu i odabrati prikladnu za zadatak
- opisati ulogu robota u umreženom proizvodnom sustavu prema načelima Industrije 4.0
O modulu
Prije nego što se napiše prva naredba gibanja, treba znati s kakvim se strojem radi. Robot nije univerzalan: ima doseg koji ne može prekoračiti, nosivost koju ne smije prijeći i područja u kojima se ponaša loše iako su unutar radnog prostora. Sve to piše u tehničkoj dokumentaciji, ali samo ako se zna što koji podatak znači.
Modul zato kreće od povijesti i definicije, a zatim uvodi pet skupina veličina kojima proizvođači opisuju svoje robote. Poseban naglasak je na razlici između točnosti i ponovljivosti, jer se te dvije veličine u katalozima često brkaju, a u proizvodnji imaju posve različitu težinu.
Nakon toga slijedi podjela robotskih struktura. Artikulirana ruka, horizontalna pregibna ruka, kartezijska i delta struktura razlikuju se po obliku radnog prostora, po brzini i po tome koliko lako zaobilaze prepreke. Modul završava pogledom na proizvodni pogon u kojem robot više nije samostalan stroj nego čvor u mreži strojeva, senzora i podataka.
Nastavne jedinice
- Otvori
1.1
Uvod u robotiku
Robot kao utjelovljenje automatizacije: od mehaničkih automata i Čapekove drame iz 1920. do prve industrijske ruke u pogonu. Zašto se robot pojavljuje ondje gdje je posao jednolik, prljav ili opasan.
- Otvori
1.2
Definicija robota
Definicija industrijskog robota razložena na dijelove i razgraničena prema manipulatoru, CNC stroju i kolaborativnom robotu. Što znači automatski upravljan, ponovno programibilan i višenamjenski.
- Otvori
1.3
Karakteristike robota
Pet skupina veličina kojima se robot opisuje: geometrija i radni prostor, opterećenje i dijagram nosivosti, kinematika i broj osi, preciznost kroz točnost i ponovljivost te kontroler.
- Otvori
1.4
Klasifikacije robota
Artikulirana ruka, horizontalna artikulirana pregibna ruka, kartezijska i delta struktura: kinematika, oblik radnog prostora, tipične brzine i područja primjene svake od njih.
- Otvori
1.5
Uloga robota u okruženju Industrije 4.0
Robot kao čvor u umreženom pogonu: senzorika i strojni vid, komunikacija s nadređenim sustavom, digitalni blizanac ćelije, kolaborativni rad i podaci koje robot vraća o vlastitom radu.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Industrijski robot | Automatski upravljan, ponovno programibilan višenamjenski manipulator programibilan u tri ili više osi, s pogonom i upravljačkim sustavom. |
| Stupanj slobode gibanja | Neovisno gibanje koje mehanizam može izvesti. Šest ih je potrebno da se alat dovede u bilo koji položaj i orijentaciju u prostoru. |
| Radni prostor | Skup svih točaka koje vrh alata može dosegnuti. Prikazuje se dijagramom u bočnom i tlocrtnom pogledu. |
| Doseg | Najveća udaljenost od osi prvog zgloba do prirubnice robota, mjerena u vodoravnoj ravnini. |
| Korisna nosivost | Najveća masa alata i obratka koju robot smije nositi pri zadanom položaju težišta i zadanom momentu tromosti. |
| Točnost | Odstupanje stvarno postignutog položaja od zadanog, programiranog položaja. |
| Ponovljivost | Rasipanje položaja pri višekratnom dolasku na istu, prethodno naučenu točku. |
| Kontroler | Upravljačko računalo robota s pogonskim pojačalima, ulazima i izlazima te izvođačem programa. |
| Singularnost | Položaj u kojem robot gubi jedan stupanj slobode i u kojem brzine pojedinih zglobova naglo rastu. |
| Kolaborativni robot | Robot izveden tako da može raditi u zajedničkom prostoru s čovjekom, uz ograničenu silu i brzinu. |