Metode de Procesare a Suprafețelor cu Roboți

Capitolul 1

Generalitati privind roboţii industriali

Dacă se doreşte o producţie în scrie mare, este mai economic să se cumpere echipament de producţie optimizat, chiar dacă preţul de achiziţie este mare. Pentru obţinerea unei productivităţi mari, preţul de achiziţie se justifică şi preţul unui echipament pe produs va fi mai mic decât folosind alte echipamente. Pot apărea probleme din cauza timpului mare de concepţie a unor astfel dc echipamente optimizate din cauza lipsei flexibilităţii în cazul unor nevoi de modificare a produsului şi cauza imposibilităţii de utilizare a echipamentului, dacă se renunţă la fabricarea produsului.

Dacă se doreşte fabricarea mai multor produse diferite în seric mai mică, atunci este nevoie de un echipament care se poate adapta uşor la noile cerinţe de pro¬ducţie. După modificarea automatizării se pot realiza mai multe produse de acelaşi fel, costurile de modificare fiind justificate şi acoperite de numărul relativ mare de produse fabricate.

De mai bine de 20 de ani, proiectanţii echipamentelor de producţie se gândesc la sisteme de fabricaţie în care realizarea unui singur produs să se facă cu acelaşi preţ de fabricaţie ca acela al unei serii mari de producţie. Mecanismul constă într-un număr de celule de fabricaţie de aplicabilitate universală care sunt conec¬tate prin sisteme de transport şi stocare. Un controller de fabricaţie central coor¬donează transportul pieselor la celulele de fabricaţie şi, de asemenea, transferă către roboţi toate programele necesare de fabricaţie.

Un astfel de sistem poate fabrica un număr foarte mic sau foarte mare de acelaşi tip de produs la un cost identic per produs.

Baza producţiei viitorului constă în realizarea de sisteme şi echipamente flexi¬bile. Roboţii inteligenţi vor constitui o componentă principală a sistemelor de producţie flexibile. Aceştia vor putea fi utilizaţi atât pentru producţie, cât şi pen¬tru transport. Vor trebui să îşi planifice şi să îşi supravegheze acţiunile, să inter-acţioneze la stimuli din mediul ambiant şi să poată comunica eficient cu alte maşini. Aceste funcţii necesită utilizarea tehnologiilor de senzorică şi de comu¬nicaţie în reţea.

Mai multe organizaţii naţionale şi internaţionale adună şi analizează la intervale constante de timp diverse date despre utilizarea roboţilor în lume. La sfârşitul anului I997, în lume erau instalaţi aproximativ 711.500 de roboţi. Dintre aceştia, 58% în Japonia, 10,8% în SUA, 9,4% în Germania şi 11,4% în restul Europei. Numărul dc roboţi instalaţi anual este în creştere, dar mulţi roboţi nu sunt instalaţi în puncte dc lucru noi, ci sunt des¬tinaţi înlocuirii unor roboţi existenţi.

Diagrama numărului dc roboţi utilizaţi la 10.000 de angajaţi, importanţi pentru determinarea nivelului de automatizare dintr-o ţară sau dintr-un domeniu economic al unei ţări. În figura 1.1. se prezintă această diagramă pentru principalele ţări industrializate.

Fig. 1.1. Diagrama numarului de roboţi la 10.000 de angajaţi

Pentru Germania, marea majoritate a celor 66.800 de roboţi existenti în 19987 se utilizau în domeniile :

- sudură în puncte sau cu arc;

- manipulare piese;

- tratare suprafete;

- paletizare;

- debravare.

În figura 1.2. sunt vizualizate mai detaliat domeniile şi numărul de roboţi din industria Germanici. Dezvoltarea tehnologică a aplicaţiilor dc asamblare s-a datorat utilizării senzorilor optici şi tactili. Roboţii pot utiliza aceşti senzori pentru a se adapta Ia noile condiţii ale mediului înconjurător.

Fig. 1.2. Domenii şi număr de roboţi în industria Germaniei, în anul 1997

Capitolul 2

Utilizarea roboţilor

Dacă se doreşte utilizarea roboţilor în aplicaţii industriale, atunci trebuie ţinut seama de anumite considerente din alt punct de vedere decât al robotizării în sine. Foarte importante sunt dispozitivele periferice, cum ar fi senzorii şi sistemele dc transport. Comunicaţia în reţea devine din ce în cc mai importantă, pentru a se putea integra roboţii în sistemele dc producţie.

2.1. Arii de aplicabilitate

Aplicaţiile actuale ale roboţilor sunt foarte variate. Pentru anumite aplicaţii există roboţi speciali, pentru altele există roboţi cu o cinematică (structură mecanică) standard. Oricum, fiecare gen de aplicaţie are propriile necesităţi, dc aceea nu s-a putut concepe şi construi încă un „robot universal".

Ariile de aplicabilitate ale roboţilor sc determină pe baza unor analize dc fezabili¬tate si de condiţiile economice specifice pieţei.

Principalele domenii dc utilizare a roboţilor sunt:

- interconexiuni (asamblări nedemontabile: sudare, lipire, cositorie)

- transport

- procesarea suprafeţelor

- debitare (tăiere)