Poznáte prvý robot na svete?

S rokom 2021 prichádzame na trh robotiky s niečím úplne novým. Kým vám však prezradíme, o čo ide, pozrime sa, čo tomu predchádzalo.

Už je to viac ako 45 rokov od uvedenia nášho prvého priemyselného robota na trh. Pravda, vtedy sme ešte neboli celkom ABB, je to teda taký náš prapredok: švédska spoločnosť ASEA (ktorá sa neskôr zlúčila so švajčiarskou firmou BBC a spoločne vytvorili ABB) predstavila v roku 1974 prvý priemyselný robot IRB 6. Príbeh robotiky sa mohol začať.

IRB 6 bol prvý plne elektrický robot riadený mikroprocesorom, ktorý bol komerčne dostupný pre zákazníkov vo svete. Išlo teda o historicky naozaj významnú mašinku. Od jeho predstavenia sa oblasť robotiky zmenila na nepoznanie, technológie postupne roboty zjednodušili a dnes takmer neexistujú prekážky k ich využitiu.

Kým v minulosti začínali priemyselné roboty ako prostriedok k zvládnutiu skôr jednoduchých a monotónnych činností v nebezpečnom prostredí, dnes si celé synchronizované robotizované systémy vedia poradiť so sofistikovanými úlohami.

Hmm, to znie ako robot

Úplne prvý priemyselný robot sa objavil na scéne v roku 1961. S touto myšlienkou prišiel ešte v roku 1956 Joseph Engelberger, keď na večierku stretol vynálezcu Georgea Devola a ich debata sa začala točiť okolo Georgeovho najnovšieho vynálezu – naprogramovaného zariadenia na prekladanie súčiastok. “Hmm, veď to je niečo ako robot,” vyhlásil nadšený Engelberger, ktorý bol vášnivým čitateľom science fiction príbehov Isaaca Asimova a vždy ho roboty fascinovali.

V spomínanom roku 1961 predstavil Engelberger robota “Unimate 1900” verejnosti na veľtrhu v Chicagu a o päť rokov neskôr bol už Unimate taký slávny, že ho diváci po celom svete mohli zazrieť v Tonight Show slávneho amerického moderátora Johnnyho Carsona. V živom vysielaní Engelberger očaril divákov, keď im so svojím robotom predviedol niekoľko kúskov: odpálil golfovú loptičku priamo do šálky, načapoval pivo a dirigoval hudobnú kapelu.

V priemysle, kde sa mal robot presadiť v prvom rade, mu k sláve dopomohla automobilka General Motors, ktorá sa čoskoro vydala na cestu najautomatizovanejšej fabriky na výrobu automobilov na svete. Roboty Unimate určené na bodové zváranie pomohli továrni dosiahnuť dovtedy nepoznanú rýchlosť výroby 110 áut za hodinu. To bol v tom čase dvojnásobok oproti konkurencii! Európske automobilky viac nelenili, nabehli na rovnakú vlnu a Engelberger sa tešil, že okrem rýchlosti výroby sa ďalším prínosom robotizácie stala aj bezpečnosť na pracovisku.

Náš prvorodený

Hydraulika dominovala v oblasti priemyselných robotov až do roku 1974, kedy švédsky koncern ASEA vyvinul plne elektrický IRB 6. Tento priemyselný robot s nosnosťou 6 kg nebol jedinečným len vďaka svojmu novému pohonu. Vynikal aj svojou antropomorfnou konfiguráciou a inovatívnym využitím mikroprocesora na presné riadenie.

Stanovil nové štandardy v ploche, ktorú zaberal, v rýchlosti pohybu a opakovateľnosti a vznik mnohých imitácií na seba nenechal dlho čakať. Práve bodové zváranie sa stalo hlavnou aplikačnou oblasťou a nový IRB 90, ktorý vznikol v roku 1982, bol skonštruovaný presne na tento účel. Tento 6-osový mechanizmus s integrovaným vodným, vzduchovým a elektrickým napájaním zabudovaným do ramena znamenal pre oblasť bodového zvárania hotovú revolúciu.

O našom prvorodenom si ale ešte povieme nabudúce.

Je libo modrá a či červená?

Netrvalo dlho a roboty sa presadili aj v lakovaní. V roku 1985 prišla ASEA s prvým plne elektrickým lakovacím robotom TR 5000 a neskôr v 90. rokoch vyvinula, už zlúčená, spoločnosť ABB tzv. CBS systém – dávkovanie so striekacím zvonom so zásobníkmi, ktoré dávkuje robotu potrebné množstvo farby do zásobníka, čím sa v automobilkách výrazne usporilo s nátermi, a tým pádom aj s nákladmi a emisiami. Zhruba o desaťročie neskôr vzišiel z výroby ABB nový revolučný lakovací robot ABB, ktorý zmenšil v automobilovom priemysle plochu lakovacích kabín a znížil potrebný počet robotov zo štyroch na dva. Výsledkom bolo 50-percentné zníženie energetických nákladov lakovacích kabín a emisií CO2.

Zmena smeru

Elegancia dizajnu IRB 6 s jeho kinematikou sa prelína v robotoch ABB doteraz. Čo sa však za tie roky zmenilo, je rýchlosť, presnosť a plocha robotov. Výrazným krokom vpred bola tiež “výmena” jednosmerného prúdu za striedavý, čím sa motory robotov zmenšili, dosiahli väčšiu silu, zvýšila sa ich životnosť a zjednodušila údržba. Presne toto užívatelia potrebovali.

Roboty, čo dvíhajú činky

V roku 1991 prišla ABB s “ťažkotonážnikom”, ktorý zrazu zodvihol 150 kg. Robot IRB 6000, ktorý mal predovšetkým pracovať pri aplikáciách bodového zvárania a manipulácie s ťažkými predmetmi, navyše prišiel v modulárnom koncepte: základňu, rameno a zápästie je možné vyskladať podľa potrieb zákazníka. Odvtedy sa záťaže ďalej zvyšujú a dnes už máme v ponuke aj robot (IRB 8700), ktorý zdvihne neuveriteľných 800 kg.

Ako sa “oháknuť” čo najlepšie

Spoľahlivosť kabeláže, ktorá má na koniec robotického ramena dopraviť vzduch či elektrinu, je rovnako dôležitá ako robot samotný. Opotrebovanie kabeláže neustálym pohojdávaním sa a obmedzenie voľného pohybu robota boli častým bolehlavom. Plne integrovaná kabeláž do robota je zas nákladná a limitujúca z pohľadu, čo ňou môže prúdiť. A tak tu máme na výber aj čosi medzi tým – LeanID je takým kompromisom medzi nákladmi a trvácnosťou, keď sú priamo do robota integrovaná len tie najháklivejšie časti.

Biely pavúk

Koncom minulého storočia, v roku 1998, uzrel svetlo sveta nový, tzv. delta robot. IRB 340 FlexPicker® ohromil svojim pôsobivým zrýchlením až 10G a schopnosťou až 150 akcií za minútu, čím výrazne prekonal ľudí pri manipulácii s elektronickými súčiastkami či potravinami. Súčasná verzia nášho “pavúka”  IRB 360 má nosnosť do 8 kg a jeho omývateľná verzia je ako stvorená napríklad pre aplikácie spracovania potravín s vysokým hygienickým štandardom.

Kto to tu riadi?

V roku 1974 stál za riadením prvého robota riadiaci systém s osembitovým mikroprocesrom Intel 8008 a veľmi jednoduchým softvérom pre interpoláciu osí a riadenie pohybu. Robot vtedy vyžadoval znalosti ozajstných špecialistov, ktorí by zariadenie naprogramovali a pracovali s ním. O vyše 40 rokov a 5 generácií riadiacich systémov neskôr sa situácia zmenila na nepoznanie: systémy sú skonštruované tak, aby sa s nimi roboty riadili veľmi jednoducho a tiež sa jednoducho zapojili do kolektívu svojich ľudských kolegov v už fungujúcej výrobe.

Za vyše 45 rokov teda robotika prešla nevídanými zmenami: presnosť polohovania sa zlepšila z 1 mm na 10 µm a kapacita pamäte z 8 kb na kopec terabytov. Zároveň sa enormne zvýšila spoľahlivosť a náklady sa znížili tak razantne, že dnes robot stojí menej ako polovicu z toho, koľko stál pred 10 rokmi.

Nastal vek priemyselného robota.

Kategórie and Tagy
O autorovi

Dagmar Vozáriková

Komentovať článok