|
|
Понятие роботизированная
технологическая система (РТС) относится ко всем структурным подразделениям, в
состав которых в качестве средств автоматизации входят ПР, в том числе и к
роботизированным комплексам, участкам, линиям, цехам.
Существуют многочисленные признаки, по которым
классифицируют РТС: по типу роботизированного производственного подразделения
- роботизированные технологические ячейки (РТЯ), участки (РТУ), линии (РТЛ) и
дрч' по виду технического процесса - механообработка, литье, ковка,
штамповка, сварка, сборка и др.; по способу компоновки и др.
Основной структурной единицей РТС любой сложности является
робототехнический, или роботизированный комплекс (РК), представляющий собой
автономно действующую совокупность технологических средств производства,
включающую набор технологического, основного и вспомогательного,
оборудования, один или несколько роботов, и обеспечивающий полностью
автоматизированный цикл работы внутри комплекса, а также связь его с входными
и выходными потоками остального производства,
Следует различать роботизированные технологические (РТК) и
роботизированные производственные комплексы (РПК). В первом случае ПР в
составе комплекса используются для выполнения вспомогательных операций типа
"взять-перенести-положить", во втором- для выполнения основных
операций технологического процесса (сварки, окраски, сборки и т.п.).
В общем °иде в состав робототехнического комплекса входят:
технологическое основное и вспомогательное, оборудование; промышленный робот
(один или несколько); вспомогательные или периферийные устройства
(накопители, питатели, ориентирующие механизмы и др.); оборудование системы
управления РК; транспортное оборудование; средства техники безопасности
(ограждения, блокировки, сигнализация и т.п.).
Схема роботизированного технологического комплекса
(РТК) со вспомогательным ПР показана на 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 и 2 точность их ^ггановки на этих 426 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),
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 (Т01)
- сварочная горелка, гайковёрт, краскораспылитель и др. При необходимости
около робота (или на нем) устанавливается технологическое оборудование (Т02),
обеспечивающее подачу к рабочему органу через коммуникацию (ТОЗ) сварочного
-тока, сжатого воздуха, краски и т. п. Заготовки поступают на периферийное
ориентирующее устройство (ОУ) (поворотный стол, кантователь, манипулятор),
придающее заготовке необходимые положения в процессе ее обработки Т01. Пульт
управления (П) служит для программирования технологического процесса и согласования
работы ПР с периферийным оборудованием.
Представленные на 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 нероботизированными
производственными подразделениями, однако такое сочетание разнородных систем
часто 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 объекта 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 устанбвок, средств контроля и др. Промышленные
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 определяет специфичность и
сложность конструкций вспомогательных устройств, усложняет подготовку
производства к применению промышленных 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 между элементами манипулятора и
оборудования, травмирование выпавшим из захватного устройства предметом и др.
Особенно 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.
|