Какие могут быть конструкции настольных роботов, близких к прецезионным?

Question

[Сергей С.]

Нужно оценить возможность создания и изготовления в России настольного прецизионного многофункционального робота.
И на основе этого выбрать оптимальную конструкцию.

Answer 1

[Александр Петров]

А о какой точности идет речь? Десятки, сотки?

Я вижу два варианта конструкции, если говорить о многофункциональных машинах: обычный промышленный робот-манипулятор и трехосевая линейная система (с опциональной четвертой или пятой ось, уже вращательной). Второй вариант так же может быть реализован навыворот - трёхосевой стол, по аналогии с любым фрезерным станком.

А теперь самое интересное - изготовление в РФ. Ну..у нас можно сделать несущую раму, корпусные детали, кожуха. Будет долго, дорого и не сказать что третье, но реально. Если единичное или мелкосерийное, то подешевле. Однако самое важное - мозги и приводы придётся покупать за границей. Причём всё это будет ещё круче стоить (стоимость малогабаритных прецизионных приводов можно посмотреть - на карманные расходы не похоже). И от конструкции не зависит - есть приводы и вращательные и линейные. Доступность ограничена только вашими возможностями по торговле с той или иной компанией (некоторые с физ.лицами вообще не работают). Тут никак не получится сэкономить на конструкции. Приводы должны быть малогабаритными и точными. Вариант сгладить это дело хитрой передачей с муфтами и безумной коробкой передач, которая на точном позиционировании будет иметь сумасшедшее передаточное число, не стоит. Во-первых создание такого узла влетит в солидную сумму: надо найти конструктора, который придумает его малогабаритным, заплатить ему денег. Потом надо найти где сделать (а это серьёзно, это в гараже не сделают) и тоже заплатить им денег. И будет у вас уникальная КП с компонентами, которые нереально купить, если что-то сломалось, а занимать оно будет много места и весить тоже. Поэтому, единогласно - готовый привод позволительной точности.

Ну и не забываем о ПО, конечно. Прошивка для робота-манипулятора это задачка не из простых..от слова совсем. Там действительно серьёзная система управления, требующая хороших практических знаний в мехатронике. Нужно либо сообразительную команду разработчиков, либо уметь хорошо объяснять задачи и делегировать их.

Иными словами: Спроектировать и изготовить в РФ можно, с использованием некоторых покупных зарубежных узлов. Сложность напрямую связана во-первых с вашим кошельком (наличием хорошего инвестора) и во-вторых, но не менее важно - по какую часть тела вы погружены в отрасль. Есть ли у вас поставщики приводов, есть ли конструктора ,есть ли у вас контакты на производстве, есть ли программисты этого всего? И если чего-то нет, знаете ли где их взять?

Comments

[Сергей С.]

Точность конечно же десятки. И похоже, что на импортных лазерной и водной резки, точности даже в изготовлении механики не достичь.

[Александр Петров]

Не понял второе предложение. На импортном лазере или гидрорезе хотите изготавливать механику или на них такой точности не добиться?
Ну первое и не предполагается, а второе сильно зависит от конкретного станка. Ни разу не видел, чтобы лазером или гидрорезом получали деталь и сразу "в продакшн", если речь о вменяемом машиностроении. Там получают заготовки для дальнейшей обработки. Те же штампы сейчас часто режут на гидрорезе, но потом подгоняют сверловкой, развертками и шлифовкой. С координатами всё в порядке, с качеством поверхности не то. А точная механика = шлифовка до почти зеркала. Ни лазер, ни гидрорез такого не могут, разумеется, чисто технологически.
Что же касается точности позиционирования и качества реза, то вопрос исключительно цены. В аэрокосмосе гидрорезы даже не дают конуса на больших толщинах. Конечно, аппараты резки фанеры на несколько классов ниже и на пару десятком миллионов дешевле.

[Сергей С.]

Александр Петров: https://geektimes.ru/sandbox/4630
Вот тут я описал потенциальных партнёров по данному вопросу. Их заявленная точность 0.2 мм. Эта компания разрабатывает SCARA-подобный манипулятор M1. Глубина погружения в тему на уровне "чертов менеджер". Так же в статье указанна ссылка на ГитХаб. Интересно узнать Ваше мнение.

[Александр Петров]

            Нну.. знаете, тут всё зависит от того что вы собственно от этой штуки хотите. Если вы хотите её продать, то как менеджер стоит поставить вопрос "Кому?" По меркам промышленности это игрушка. Никто не будет рассматривать её как серьёзного конкурента зарубежным прецизионным манипуляторам. "Паяльники" и "монтажники" у больших дядей стоят промышленные (Mitsubishi, например. А это сотки и даже меньше) и их не убедить низкой ценой купить отечественный аналог - они головой и деньгами отвечают за качество монтажа и уже научены, что дешевле почти всегда означает хуже. Промышленность же, которая хочет что-то куда-то встроить подешевле и выступает как частник, как правило нанимает себе Кулибина и покупает сам привод, а потом привязывает по месту под конкретную задачу. А задачи настолько разные, что никакая универсальность не проедет. Надо серию делать разных типоразмеров с серией же БП под разные сети. Это модульность, а модульность в прецизионных вещах всегда в ущерб надежности.
            Если же брать компании и частные лица попроще, но с загрузкой, которая требует автоматизации.. то я таких не знаю лично, могу только гадать об их числе. Если вам этот рынок знаком, то весьма многообещающе. Если представить что я таким являюсь, то пожалуй прикупил бы что-то такое. Серьёзную вещь за 10-15 млн. я не потяну, но и штат слесарей держать тоже как-то накладно. Уместное решение.
            Если же вам нужен аппарат "хоббийного" класса, то весьма неплохой вариант. Проект интересный, открытый, но продать его некому. По мне, это развлечение для гиков.. а они не купят такой - они соберут свой с преферансом и дамами. Поэтому в качестве DIY-проекта это будет практически для себя и на узкий круг фанатов. Фактически Open-Source.
            Чтобы оценить масштаб, я обычно привожу пример Wazer. Это один из немногих краудфандинговых проектов, который реально конкурентноспособен и попал в точку. Точность - чуть менее десятки (0.08 мм). Цена вопроса - 4-4.5 тыс $. Для мелкосерийного частного производства весьма привлекательно. Заметьте.. "Кикстартерный" гидрорез, не промышленный. Ловит десятку. Представляете что на промышленном за 50 млн?
            Ещё один путь (как раз путь Wazer) - отказать от гибкой многозадачности в пользу простоты. Делать, скажем, гравировщик, но делать его хорошо. Чуть более профессиональный, чем DIY-проект, но уже предназначенный для промышленного использования, да хоть бы и в копицентрах визитки гравировать... Но он может оказать востребованным. В отличии от многофункционального устройства, которое на моей практике вызывает панический страх у частных контор - они не знают что с ним делать и вам приходиться ещё и убеждать их, что устройство им нужно (ну смешно же). Тут в основном вопрос чисто потребительской психологии производственников. Они инерциально против решения, которое нельзя развернуть "из коробки" в работоспособное устройство. Т.е. если надо что-то ещё потом допиливать по месту, купив вроде как готовое, то они резко против, они лучше закажут разработку "под ключ".. неоднократно с такими сталкивался и бился головой об них.

Вообщем, я к чему? В таком виде в промышленность, где нужна точная автоматизация, путь для такого устройства закрыт. Он там такой не нужен или придётся агрессивно впаривать его по какой-нибудь правительственной программе (если есть варианты). Частник мелко и среднесерийного производства потребует пересмотреть детали проекта, а физ.лицо с хобби очень нестабильная публика.

P.S. На тему частных производств могу добавить мысль интересную. Значит, странный у нас народ пошёл, конечно, но.. благосклонно воспринимается не продажа "коробочной" версии девайса, а фирма, которая занимается внедрением автоматизации. Уловили мысль? Если вы выступите как фирма, проводящая анализ и автоматизацию, будете поставлять такое устройство самостоятельно встраивая её заказчику под его нужды, при этом умалчивая что конструкция типовая, то это будет более востребовано, чем просто манипулятор в интернет-магазине. Никому не надо знать, что она типовая. Она для вас модульно-универсальная, а для заказчика она "под него" и он счастлив до визга. Мерзко и подло, согласен, но теперь это называется коммерческая тайна и так у нас работает много кто. Производственники очень часто "чертовы менеджеры" и они предпочитают делать что-то чужими руками - они просто не в теме настолько, чтобы рыться с встраиванием, но и нанимать кого-то со стороны не очень любят - денег стоит. Работоспособна и схема "купите и если надо мы настроим". Т.е. железо вы прячете за коммерческую тайну, выставляя только ТТХ и обязуетесь встроить оборудование в производство заказчика, если он хочет. Таких ребят знаю, без работы не сидят.