Industrirobotar - Vad är det?

Många är rädda för att robotisera vårt samhälle med rädslan att robotorna kommer att ta över människors arbeten. Teknik och produktion innehåller branscher som utsätts för relativt snabbt förändringstryck. Nästan hälften av jobben som finns i dag kräver kunskaper om system som inte var vanligt spridda kring millenieskiftet. Det finns också exempel på helt nya jobb som vuxit fram i takt med att industrin har blivit alltmer specialiserad, automatiserad och digital. Under kommande år förväntas en ökning av digitala fabriker, ökat tjänsteinnehåll och ökad specialisering fortsätta förändra teknikjobben. Många av de nya fabriker som byggs i Sverige närmar sig visionen om den digitala fabriken där produktionen i stor utsträckning utförs av industrirobotar.

Med robotar under industrins tak blir arbetsmiljön för människan bättre. Robotar kan utföra tunga, monotona och farliga arbetsuppgifter. Kvaliteten på det som produceras ökar och kassationen minskar eftersom roboten utför en process på exakt samma sätt varje gång. Eftersom robotar är flexibla och omprogrammeringsbara, ökar också möjligheten att ändra produktionen snabbt. Effektiv produktion bidrar till lägra kostnader för industrin. Robotar kan alltså till viss del komma att utföra arbeten som människor annars hade kunnat göra, men på ett mer effektivt sätt och till ett pris av en förbättrad arbetsmiljö. Människors självständiga och kreativt tänkande kommer däremot inte som det ser ut nu, att kunna ersättas av robotar. Människor behövs för att utveckla produkter och system och för att underhålla, omprogrammera och styra robotarna. Med andra ord föds det nya typer av jobb, som kan ersätta det klassiska monotona industriarbetet.

Vid programmering av robotrörelser anges robotens förflyttning till olika punkter i ett tredimensionellt koordinatsystem. Men detta beror helt på vad det är för robot. Till exempel kan en robot ha helt andra funktioner än att röra sig i en 3d värld. Koordinataxlarna brukar betecknas X, Y och Z och det finns sex elementära rörelser i ett sådant koordinatsystem: 

Translation (rätlinjig rörelse) längs X, Y eller Z
Rotation kring X, Y eller Z

Beroende på hur robotens manipulator är konstruerad kan den utföra några eller alla dessa rörelser. Detta antalet av möjliga rörelser kallas frihetsgrader. En robot med sex frihetsgrader kan utföra alla rörelserna. En robot som bara kan utföra de tre rätlinjiga rörelserna har tre frihetsgrader. För att programmera en industrirobot finns två huvudsakliga metoder:

Onlineprogrammering, man kör/jogar roboten till olika positioner och sparar dessa. Dessa positioner spelas sedan upp, vilket är programmet.

Offlineprogrammering (OLP). Här använder man sig av ett externt program i en vanlig dator, vilken inte är kopplat till roboten för att med "skriven" kod programmera in koordinaterna och rörelsemönster. I OLP finns huvudsakligen två inriktningar på program och hur man programmerar. Den första och äldsta varianten som kräver stor programmeringskunskap är en enkel redigering där man skriver in kod för hand. Den andra och modernare varianten använder sig av en 3D miljö där man modellerar upp robotcellen. I den virtuella miljön kan man sedan styra/programmera roboten genom att köra roboten till olika positioner och lagra dessa och även genom att skriva kod. Den kod man då får fram kan sedan laddas ned till en fysisk robot.

Det senare alternativet går hand i hand med robotsimulering och konceptet går bland annat under benämningen CAR, Computer Aided Robotics.

Tool Center Point (TCP) är den punkt på en industrirobot som inte rör sig när man roterar verktyget och som programmeraren har som spatial nollpunkt och referenspunkt vid programmeringen. I regel är TCP belägen på en fysisk punkt på verktyget, till exempel i ändan på ett svetsmunstycke, men kan även vara belägen på ett visst avstånd från verktyget. En robot har typiskt flera TCP, exempelvis för olika verktyg, men bara en TCP kan vara aktiv vid en viss tidpunkt.