Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Единичное производство б имеет по сравнению с другими производствами максимальную гибкость, но самые низкие производительность и уровень автоматизации. В настоящее время существуют устойчивые тенденции к созданию высокопроизводительных, гибких и высокоавтоматизированных производств, имеющих все три показателя маскимально возможными. Такие производства располагаются в области б и называются гибкими автоматизированными производствами(ГАП). Создание гибких автоматизированных производств является фундаментальной задачей современного промышленного производства, однако ее реализация связана с преодолением серьезных трудностей как творческого, так и технико-экономического характера Современные ГАП в качестве органической составной части содержат в своем составе ПР, что обусловлено комплексом специальных качеств их.
возможностью работать полностью в автоматическом режиме по заранее заданной программе (высокий уровень автоматизации), способностью быстро переходить от выполнения работы по одной программе к работе по другой (большая гибкость), способностью обеспечивать минимальное время рабо~его цикла, благодаря большим скоростям перемещения рабочих органов, быстрому и точному их позиционированию, повышенным манипуляционным свойствам (высокая производительность).
Таким образом, ПР отличаются высокими значениями именно тех показателей, которые определяют уровень разли~ных видов производств, что и позволяет при внедрении промышленных роботов резко повысить все или отдельные показатели, превращая (или приближая) роботизированные производства в ГАП. В качестве иллюстраций к вышеизложенному рассмотрим примеры сочетания различных производств с ПР. Начнем с применения ПР в массовом производстве, имеющем большую производительностьь высокий уровень автоматизации, но весьма ограниченную гибкость, характеризуемую малой номенкла.
турой и однотипностью выпускаемой продукции. Основой сов еменных массовых производств являются автоматические линии. Если она предназначена для выпуска только одного вида изделия (нулевая гибкость), то ее высокие производительность и автоматичность достигаются применением так называемых жестких средств автоматизации, надежных, быстродействующих и относительно простых. 423 Замена этих средств, не требующих перепрограммирования, роботами нецелесообразна, поскольку оказывается ненужной присущая ПР гибкость не обеспечиваются повышение производительности и снижение затрат на единицу продукции. Однако в современных условиях все чаще возникает необходимость одновременного выпуска нескольких отличающихся между собой изделий, что заставляет устанавливать параллельно несколько линий с жесткой автоматизацией, каждая из которых выпускает один вид продукции.
При этом в условиях меняющегося спроса на тот или иной вид продукции может возникнуть ситуация, когда одна из автоматических линий будет недогружена и даже остановлена, а другая- перегружена, не обеспечивая выпуска нужного обьема продукции. В этом слу~ае более удобно и выгодно использовать одну линию, на которой одновременно, т.е. с достаточно частым чередованием, можно выпускать несколько видов изделий в зависимости от потребности. Разумеется, что такое чередование связано с периодическими и весьма трудоемкими перестройками линии — частичной заменой и переналадкой технологического и вспомогательного оборудований, изменением режимов работы и последовательности выполняемых операций и др., а повышенные трудоемкость и затраты времени на перестройку линии существенно сдерживают ее производительность.
Здесь в качестве наиболее надежного средства разрешения противоречия выступают промышленные роботьь Присущие им качества позволяют резко сократить время перестройки линии, взять на себя многие функции вспомогательного оборудования и рабочих. Ярким примером роботизированной линии массового производства служит линия сборки.
сварки кузовов легковых автомобилей, когда на одной линии практически по безлюдной технологии выпускаются одновременно изделия различных (5 - 8) модификаций. Единичные производства характеризуются возможностью выпуска продукции многих видов на одном и том же оборудовании, что обусловлено, с одной стороны, универсальностью применяемого оборудования, с другой - практически неограниченной производственной гибкостью человека-рабочего, непосредственно занятого в технологическом процессе.
Любой современный ПР не может пока сравниться по производственной гибкости с рабочим. Поэтому замена человека во многих единичных технологических процессах, например, в сложных сборочных операциях, далеко не всегда возможна и экономически оправдана, поскольку требуемые при этом роботы должны обладать искусственным интеллектом, огромным объемом памяти и весьма большой стоимостью. Однако исключать полностью перспективу применения ПР в единичном производстве не следует. Преимущества ПР перед рабочим несомненны и заключаются в высокой скорости и точности выполнения операций, обеспечении стабильного качества выполняемого технологического процесса, возможности функционировать в дискомфортных и неприемлемых для человека условиях. даа З и чества Пр в ряде случаев могут оказаться решающи~" при г либо единичного вроизводства или процесса Серийные производства, занимающие промежуточное полож ни между массовым и еди и е ничным, для приближения их к ГАП требуют овня повышения всех по показателей, но прежде всего, пожалуи, ур в ств автоматизации.
аким о . Т бразом, роботизация серийных производ тва ПР. Особенно ляет „ ализовать все положительные качества . с позволяет „ з неся ийном плоизводстэффективно их использование в мелко- и среди с р х тносительно невысокий уровень автоматизации. вах, обычно имеющих от и в в азличного Заключая рассмотрение роли промышленных роботов в ра ич ая ель оботизациии а производствах, можно сказаты что основн ц р приближение этих производств к наиболее со ре в менному их виду- гибким автоматизированным производствам. П б роботизации промышленного производства, разуотуе ность я и.
С щестмеется, не исче е черпывается рассмотренными тенденциями. у к г и есса - его ен е имеет сам характер технологи~еского роц венное значение им ь и т.п. Так, сравнительная сложность, стабильность, специфичность и т.п. а й простота многих технологических операц, у ий, стойчивость услови их выполнения, специфика труда (монотонность, ред в ность, опасность об ловили широкое тяо (д 80 - 90% всего парка ПР) применение роботов в машиностроении, причем большинство этих роботов относятся к роботам первого поколения.
, г ная и омышб иза ия таких отраслей, как строительство, гор р и осложняется необходимостью пенность, сельское хозяйство и др„ ос ж а бот я я я а сложных процессов (например, монтажа ра от применения для ряда с й по земной добычи полезных на строящемся объекте, селективно лодзем ой и скопаемых, сборки плодов с одноврем менной оценкой их качества лений. О нако миров ой и со тировкой) роботов второго и третьего поколений. Од опыт свидетельствует о о и сортировко о и следовательноы движении и в этозз направлении. 10.1. Роботизированные технологические системы Понятие роботизированная технологичес ая кая система (РТС) относится ко всем структурным одра д по з елениям, в состав которых обов качестве средств автоматизации входя тПР,втомчислеикр отизированным комплексам, уч веткам, линиям, цехам.
Существуют многочисленные признаки, по которым ас и ют РТС: по типу роботизированного производственного подрази о есса - механооб(РТу~ ии (РТЛ) и др„ по виду технического проц с я линии о а и „ по способу работка, литье, ковка, штамповка, сварка, сборка др„ ной единицей РТС любой сложности является робототехнический, и и р ро й е с ляющий собой автономно действующую совокупность техн средств производства, включающую набор технологического, основного и вспомогательного, оборудования, один или несколько роботов, и ци ра оты внутри обеспечивающий полностью автоматизированный икл аб н комплекса, а также связь его с входными и выходными потоками остального производства, Следует различать роботизированные технологические (РТК) и роботизированные производственные комплексы (РПК).
В пе вом сл чае ПР в у в составе комплекса используются для выполнения вспопервом могательных операций типа "взять-перенести-положить", во втором- для выполнения основных операций технологического процесса (сварки, окраски, сборки и т.п.). В общем энде в состав робототехнического комплекса входят: технологическо" основное и вспомогательное, оборудование; промышленный робот (один или несколько); вспомогательные или , периферийные устройства (накопители, питатели, ориентирую ие х измы и др.); оборудование системы управления РК; транспортное ющи оборудование; средства техники безопасности (ограждения, блоки- ровки, сигнализация и т.
и.). позициях должна строго соответствовать точности позиционирования рабочего органа ПР. Наибольшая производительность РТК достигается максимально возможным сокращением времени от окончания обработки одной заготовки до начала обработки следующей, что обепечивается оптимальным программированием последовательности рабочих движений ПР, Если время обработки заготовки значительно меньше времени выполняемых ПР вспомогательных операций (робот не успевает за технологической машиной), то возможно применение двуруких роботов или двух отдельных, первый из которых подает заготовки к технологической машине, второй - убирает от нее готовые детали. Связь между ПР и технологической машиной осуществляется через пульт управления (П).
и, Рис. 102. Схе ыа РТК со вспомогательным промышленным обо ТΠ— технопогическ ч ое огюрудование, П вЂ” пульт управления, Загм ро отомт Оуи Пу- е заготовки, Рз — рабочая зона, дет - детали, и1 И2— и — накопители и — ориентируюшее и приемное устройства11,2 и 3 — повиси размещения деталей в рабочей зоне Схема роботизированного технологического комплекса (РТК) со вспомогательным ПР показана на рис. 10.2.
Основой комплекса является технологическое оборудование (ТО) (станок, пресс и т.п.). Подача заготовок в рабочую зону и удаление из нее деталей производятся вспомогательными устройствами - накопительными, ориентирующими и приемными. ПР захватывает заготовку с позиции 1 ориентирующего устройства (ОУ), подает на позицию 2 технологической машины, а после обработки заготовки перемещает готовую деталь на позицию 3 приемного устройства (Пу). Для гарантированного захвата заготовок и деталей на позициях 1 н 2 точность нх Встановки на этих 426 Рис.
10.3. Схема РПК с технологическим промышленным роботонс ТО1, ТО2 и ТОЗ вЂ” технологическое оборудование, П вЂ” пульт управления, РЗ - рабочая зона, Заг - заготовки, Изд — готовое изделие, М - периферийное устройство На рис. 10.3 приведена схема РПК с технологическим ПР (на схеме показан робот, действующий в прямоугольной базовой системе координат). В качестве рабочего органа на "руке*' ПР монтируется технологическое оборудование (ТО1) — сварочная горелка, гайковерт, краскораспылитель и др. При необходимости около робота (или на нем) устанавливается технологическое оборудование (ТО2), обеспечивающее подачу к рабочему органу через коммуникацию (ТОЗ) сварочного .тока, сжатого воздуха, краски и т. и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
