Подписаться на новости
brand brand
logo logo
Сообщество робототехников

Первые промышленные роботы: как рождалась индустрия

Первые-промышленные-роботы-как-рождалась-индустрия
Суббота, 9 Июня 2018, в 13:44
Робототехника

С технической точки зрения промышленные роботы возникли из двух видов устройств: гидравлических машин и станков с ЧПУ. Гидравлические прессы еще в XIX веке получили широкое распространение на фабриках. Первые станки с ЧПУ появились значительно позже – в 50-х гг. До создания первого промышленного робота оставалась пара лет.

Рождение первого промышленного робота

Коктейльная вечеринка в Коннектикуте, 1956 год. Одним из гостей был Джордж Девол. Двумя годами ранее он подал заявку в патентное бюро на устройство под названием «Программируемое изделие для перемещений» (Programmed Transfer Article). Он, однако, не знал, как именно можно применять его изобретение. Среди гостей был также Джозеф Энгельбергер, аэрокосмический инженер, увлеченный научной фантастикой и книгами Айзека Азимова. Результатом встречи стало создание компании Unimation в 1958 году, разработка робота Unimate и рождение индустрии промышленных роботов. Инноватор Девол и предприниматель Энгельбергер очень хорошо друг друга дополняли.

Unimate весил порядка двух тонн и приводился в движение гидравлическими приводами. Управлялся он программой, записанной на магнитном барабане.

Для начала Девол и Энгельбергер посетили 15 автомобильных фабрик и еще порядка 20 других производств, чтобы лучше понять потребности в индустриальных роботах. В 1961-м они создали прототип устройства. Первого робота установили на фабрике General Motors (GM) в Трентоне. Он обслуживал машину для литья под давлением. Это был довольно простой робот в сравнении с современными образцами. Он мог выполнять только одну задачу: перемещение материала. Робот был продан за $18 000, хотя его производство обошлось Unimation в $65 000. Изобретатели надеялись на хорошие отзывы GM, «сарафанное радио» и получение обратной связи о том, что можно улучшить.

 

Первые-промышленные-роботы-как-рождалась-индустрия-1

Робот Unimate

Первые-промышленные-роботы-как-рождалась-индустрия-7

Первый робот Unimate проходит финальные тесты перед отправкой на фабрику General Motors. Джозеф Энгельбергер (слева) с инженерами Unimation. 1961 год

На рынке появляется конкуренция

Технический директор Ford Дэл Хардер был очень влиятельным человеком в том, что касалось технического развития. Когда он сказал, что Ford хочет установить 2000 роботов Unimate на своих фабриках, это был очень важный шаг. Но переплачивать он не собирался, поэтому скопировал спецификацию робота Unimate и разослал ее для производства в другие компании. Из-за этого шага большое количество американских компаний зашли на рынок робототехники, и они также увидели большой потенциал в применении промышленных роботов.

Своеобразным прорывом стала установка 66 роботов на фабрике GM в Огайо. Потребность в промышленных роботах все еще была низкой, но теперь Unimation была уверена, что у промышленной робототехники есть будущее. Им просто нужно было подождать, пока на рынке сформируется потребность в их продукции. А пока производители не очень интересовались роботами, СМИ окружили их вниманием. Энгельбергер и его роботы были постоянными гостями на телевидении, где машины подавали кофе во время телепередач и пиво в рекламных роликах. Благодаря этому широкая публика начала воспринимать эти устройства как забавные игрушки, а не как нечто пугающее. В Европе первые промышленные роботы появились в 1967 году, на металлообрабатывающем заводе в городе Уппландс Весбю в Швеции.

В 1969 году Unimation установила своих первых роботов для точечной сварки. 26 таких устройств появилось на фабрике GM. В Европу сварочные роботы пришли в 1972-м – они были установлены на сборочной линии Fiat.

 

Электронный робот Unimate за работой. Коннектикут, США. 1967 год

Построение индустрии промышленных роботов и первая прибыль

Хотя первое коммерческое использование промышленных роботов относится к началу 60-х, индустрия роботостроения сформировалась только к середине 70-х. К этому времени появились новые микроэлектронные компоненты, в том числе микропроцессоры. Они сделали возможным появление мощных и доступных по цене систем контроля. У потенциальных покупателей также было время, чтобы оценить новую технологию и ее преимущества. С середины 70-х продажи промышленных роботов резко возросли: среднегодовой рост превысил 30%.

Однако первой областью, где созданный робот был немедленно применен в работе, стало нанесение краски. Норвежской компании Trallfa, производящей тачки, было необходимо гибкое устройство для распыления краски, поскольку из-за тяжелых условий труда компания не могла найти персонал на эту операцию. Установка робота Unimate стоила бы компании 600 000 норвежских крон. Trallfa решила разработать собственного робота, который бы обошелся не дороже 15 000 крон. После нескольких лет работы, в 1967-м, компания представила электрогидравлического робота, который мог совершать непрерывные движения и которого было очень просто программировать. Робот задумывался как устройство для внутреннего использования, но неожиданно получил большой коммерческий успех. В 1985-м Trallfa вошла в состав ASEA (позднее ABB). Это только один из примеров того, как большие компании в 60-х и 70-х создавали собственных промышленных роботов.

В 1973 году по миру было установлено 3000 роботов, и 30% из них были роботами Unimate. В то же время производством промышленных роботов занималась еще 71 компания. Однако показатели продаж в начале росли очень медленно. Так, Unimation не видела положительных результатов вплоть до 1975-го, спустя 14 лет после создания первого робота.

 

Первые-промышленные-роботы-как-рождалась-индустрия-2

Робот-распылитель Trallfa

Новые сферы для роботов и усложнение сенсоров

Первые промышленные роботы были пневматическими и гидравлическими. В 1968-м появился электрический робот Vicarm. Исследования GM об использовании роботов на сборочных линиях показали, что 95% деталей пассажирских автомобилей весят от 1,5 до 2,5 кг. Пневматические и гидравлические роботы были разработаны для гораздо больших нагрузок и не подходили для сборки. Зато в эту нишу идеально вписались быстрые, хотя и не такие сильные электрические роботы.

Обработка материалов, главная сфера применения роботов в 70-х, требовала от устройств высокой грузоподъемности. Для выполнения операций по дуговой сварке нужны были более качественные моторы и системы контроля траектории. В конце 70-х – начале 80-х наиболее активно разрабатывались роботы для сборочных линий. Требовались устройства с большей частотой повторений и скоростью.

Автомобильная индустрия была и остается важным покупателем роботов – как и металлообработка, где условия труда (большие нагрузки и высокая температура) неблагоприятны для человека. В 80-х относительно простые задачи, вроде передачи материала, покраски и сварки, было экономически выгодно автоматизировать.

В первой половине 80-х промышленные роботы были на пике интереса. Владельцы производств, исследователи и политики определяли робототехнику как ключевую область для индустриального развития и получения конкурентных преимуществ.

 

Первые-промышленные-роботы-как-рождалась-индустрия-5

Робот Vicarm

С конца 80-х до сегодняшних дней развитие роботов идет по пути усложнения используемых сенсоров. Роботам необходимы машинное зрение, лазерные сканеры и датчики силы, чтобы обнаруживать и отслеживать части объекта. Сенсоры должны быть интегрированы с системой контроля, поскольку сенсор и робот должны работать вместе. Сегодня некоторые исследования сосредоточены на создании более открытых интерфейсов для систем контроля. Они должны работать с широким набором сенсоров, которые можно интегрировать с системами робота. А для совместной работы с человеком сегодня часто предпочитают использовать коботов.

О ключевых производителях промышленных роботов мы уже писали ранее. Рынок индустриальной робототехники во многом формируют 10 мировых компаний.

Россия пока сильно отстает по темпам роботизации, но свои разработчики промышленных роботов есть и здесь. Статистику и описание основных производителей смотрите в этом материале.

рейтинг

493

просмотров

0

комментариев

порекомендовать друзьям

комментарии

Нет комментариев

Гость

Дорогие друзья! Помните, что администрация сайта будет удалять:

  • Комментарии с грубой и ненормативной лексикой
  • Прямые или косвенные оскорбления героя поста или читателей
  • Короткие оценочные комментарии ("ужасно", "класс", "отстой")
  • Комментарии, разжигающие национальную и социальную рознь
brand brand