Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Заготовки поступают на периферийное ориентирующее устройство (Оу) (поворотный стол, кантователь, манипулятор), придающее заготовке необходимые положения в процессе ее обработки ТО1. Пульт управления (П) служит для программирования технологического процесса и согласования работы ПР с периферийным оборудованием. Представленные на рис. 10.2 и 10.3 схемы РК относятся к числу элементарных, первичных. Стыкуясь между собой, такие РК (называемые также ячейками или модулями) могут образовывать более сложные роботизированные системы - участки, линии, цехи.
Возможно взаимодействие РК и с нероботнзированными производственными подразделениями, однако такое сочетание разнородных систем часто 427 нарушает нормальное функционирование, поскольку большинство РТС программируются на работу с заготовками вполне определенного качества Смежные нероботизированные производства, особенно с большой'долей ручного труда, могут поставлять для РТС отдельные . заготовки с недопустимыми отклонениями размеров, формы и др. В таких случаях РТС, в свою очередь, выпустит недоброкачественную продукцию или остановится из-за невозможности выполнить какую- либо операцию.
Так, сварочный технологический ПР первого поколения при большом отклонении положения линии разделки шва от проектного выполнит сварное соединение с низким качеством. Или, например, сборочный технологический ПР не выполнит соединение оси с втулкой, если вместо предусмотренной посадки с зазором фактически получается посадка с натягом.
Таким образом, обеспечение РТС качественными заготовками во многом гарантирует нормальное ее функционирование и выпуск высококачественной продукции. Основной путь к этому - интеграция отдельных РТС. Работа по созданию РТС - сложный многоступенчатый процесс, методика организации и последовательность которого в общем виде содержат выбор обьекта роботизации, включающий сбор исходной информации о технологическом процессе, ее анализ с целью отбора предпочтительных объектов роботизации; разработку проекта роботизации; приобретение или изготовление промышленных роботов и технологической оснастки; монтаж и отлаживание системы; подготовку эксплуатационных кадров; проведение регламентных и организационных работ, связанных с обеспечением функционирования системы (составление программ, специфических правил эксплуатации и техники безопасности и др.).
Разработка проекта РТС требует не только решения вопросов стыковки ПР с основным технологическим оборудованием, исходя из условий их взаимодействия, геометрии и кинематики, но также тщательного выбора, а зачастую и проектирования целой гаммы вспомогательных устройств, так называемого периферийного оборудования — транспортеров, накопителей, ориентирующих и загрузочных устанбвоц средств контроля и др. Промышленнью роботы, особенно первого поколения, предъявляют повышенные требования к качеству заготовок и деталей - их форме, величине допусков на размеры, к точности расположения на исходных позициях, что опре.
делает специфичность и сложность конструкций вспомогательных устройств, усложняет подготовку производства к применению про. мышленных роботов Эксплуатация РТС обострила проблему обеспечения техники безопасности, что обусловлено прежде всего спецификой функционирования ПР (см. 9.2.2), несущих в отличие от традиционных машин также новые опасности: вероятность удара или зажатия человека 428 между э м лементами манипулятора н оборудования, травмирование Особенно выпавшим из захватного устройства предметом и )зз. Осо нно опасны работы, когда персонал находится в рабочем пространстве РТС.
Основной путь предупреждения опасных ситуаций и травматизма при работе робототехнических систем — неукоснительное соблюдение общих и специальных требований безопасности, четкое определение размеров опасной зоны, ее ограждение и блокирование, исключающее нахождение в ней человека при работающих ПР и технологическом оборудовании, устройство различных систем блокировок — фотоэлектрических, локационных,тактильных и др.
19.2. Роботизированные технологические процессы По своему характеру существующие технологические процессы можно разделить на два вида: первые, в результате которых иэделие качественно преобразуется в процессе обработки, и вторые, обеспечивающие лишь перемещение продукции без какого-либо изменения ее характеристик. К первым технологическим процессам относятся, например, механическая обработка, когда заготовка после ряда операций, изменяя свои размеры и форму, преобразуется в нужную деталь; литье, когда исходные шихтовые материалы превращаются в деталь-отливку; сборка, когда отдельные детали образуют сложное изделие. Примерами технологических процессов второго вида могут служить совокупности транспортно-перегрузочных операций, выполняемых в пунктах перегрузки, на складах, терминалах и т.п.
Роботнзация технологических процессов, качественно преобразующих продукцию, требует, как правило, использования разнообразного и сложного дополнительного оборудования — ПР и периферийных устройств. Разнообразие оборудования обьясняется большим различием характеров технологических процессов и специфичностью условий их протекания (сравните, например, механическую обработку детали с процессом окраски ее методом распыления). Поэтому многие технологические процессы машиностроения, металлургии и других отраслей промышленности оснащаются универсальными дорогостоящими роботами с широкими функциональными возможностями и сложными периферийными устройствами. Технологические процессы, связанные только с перемещением продукции, отличаются однотипностью (захват груза — перенос укладка),,однообразием грузов, достаточно строгой организацией процесса, поскольку перемещаемая продукция обычно располагается в стандартных 'емкостях (поддонах, контейнерах, ящиках и т.п.), и сравнительно низкой требуемой точностью укладки грузов.
Эти особенности существенйо облегчают задачу роботизации, позволяя широко применять относительно недорогие ПР с простыми редко сменяемыми рабочими органами и сравнительно невысокими 429 Прочие лрамеесьл лерегрчэка, м,- маабраеа ~на, нан" а / амабые иэсэелиа блг Зел о чные лрсиессы: окраска, пакрсч вайа Таблица 10.! механи- ческая сВоркой ,тй'/ Пр ачесссч механической кйэь а брсь ломки Температурная нагрузка Всэлальобиспельб кые праиесськ ~ 76 лаелчч, ни ~ьЕ Пыль н газ Излучение, искры И алые ма риальл меспалл, лл асльмассы/ сиимльебьм, йак- расачные ' сурчлие малсэ- ри» ссч шум Монотонность + Травмо- опасность рлс.
10.4. маневренностью и точностью позиционирования. Чтобы ближе ознакомиться с роботизированными технологическими процессами, рассмотрим особенности применения промышленных роботов в технологических процессах с качественным изменением продукции (на примере машиностроения) и процессах, обеспечивающих только перемещение грузов (подъемно-транспортные, погрузочно-разгрузочные и транспортно. складские работы).
10.2,1. Применение ПР в машиностроительных технологиях Технологические процессы в машиностроении весьма разнообразны. К основным из них относятся заготовительные (литье, штамповка, ковка, резка), многочисленные процессы механической обработки литых, штампованных, кованых и других заготовою сборочные (механическая сборка, монтаж, сварка) и завершающие процессы (покраска, отделка, упаковка). Многие из этих технологических процессов перемежаются или стыкуются с процессами термообработки. Положительное влияние роботиэации технологических процессов не условия труда В машиностроительных технологических процессах сейчас задействована большая часть мирового парка ПР, что позволяет оценивать зти процессы как наиболее роботизированные.
Такое положение объясняется, с одной стороны, стремлением к получению качественной и дешевой продукции при высокой производительности, с другой — рядом присущих отрасли машиностроения объективных факторов — стационарностью условий протекания технологических ппоцессов, их определенной стабильностью, особенностями совре- 430 менного автоматизированного технологического оборудования, обеспечивающего удобную стыковку с ПР, возможностью изготовления вспомогательных устройств для роботизации цехами самого предпр иятия. Немаловажной причиной интенсивной роботизации процессов н бе машиностроении явились социальные аспекты, связанные с неоходимостью высвобождения человека из производств с тяжелыми, вредными и опасными для здоровья, а также монотонными условиями работы.
Общее представление об уровне вредности машиностроиельных технологических процессов дает табл. 10.1, в которой знаками "плюс'* отмечены отрицательные воздействия на рабочего, устрняеыые при роботизации данного .технологического процесса. Интенсивность использования промышленных роботов в различных технологических процессах показана на рис. 10.4. Остановимся на характеристике отдельных технологических процессов и особенностях их роботизации. Холодная и горячая штамповки. В качестве основного технологического оборудования для этих процессов используются кривошипные и гидравлические прессы.
Рабочее оборудование штампы, состоящие нз нижней неподвижной половины и верхней 431 подвижной. Заготовка, холодная или нагретая, помещается между половинами штампа и при их сближении деформируется под усилием пресса в десятки или сотни (примерно до 700) МН. Заготовки'бывают плоскими листовыми, которые путем вырезки, гибки ипи вытяжки превращаются в нужные детали (листовая штамповка), или объемными, которые при штамповке деформируются соответственно с формой внутренних полостей штампов (объемная штамповка). деталь может быть получена за одну операцию (один двойной ход верхней половины штампа) или за две и более последовательные операции, которые выполняются на одном прессе (много- операционные прессы) или на разных однооперационных прессах, образующих технологическую линию. При переходе с изготовления одних деталей на детали другого типа требуется замена штампа, что обычно связано с существенной затратой времени Отличительной особенностью штамповочных прессов является их быстроходность (10-30 и более двойных ходов в минуту), что обеспечивает малое (1-6 с) время штамповки детали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
