|
|
По своему характеру существующие
технологические процессы можно разделить на два вида: первые, в результате
которых изделие 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.
Роботизация технологических процессов, качественно
преобразующих продукцию, требует, как правило, использования разнообразного и
сложного дополнительного оборудования - ПР и периферийных устройств.
Разнообразие оборудования объясняется 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 существенно облегчают задачу роботизации,
позволяя широко применять относительно недорогие ПР с простыми редко
сменяемыми рабочими органами и сравнительно невысокими
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 заготовок; сборочные (механическая сборка,
монтаж, сварка) и завершающие процессы (покраска, отделка, упаковка). Многие
из этих технологических процессов перемежаются или стыкуются с процессами
термообработки.
В машиностроительных технологических процессах сейчас
задействована большая часть мирового парка ПР, что позволяет оценивать эти
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
процессов, их определенной стабильностью, особенностями совре
менного автоматизированного технологического оборудования,
обеспечивающего удобную стыковку с ПР, возможностью изготовления
вспомогательных устройств для роботизации цехами самого предприятия.
Немаловажной причиной интенсивной роботизации процессов в машиностроении
явились социальные аспекты, связанные с необходимостью высвобождения человека
из производств с тяжелыми, вредными и опасными для здоровья, а также
монотонными условиями работы. Общее представление об уровне вредности
машиностроительных технологических процессов дает табл. 10.1, в которой
знаками "плюс" отмечены отрицательные воздействия на рабочего,
устраняемые при роботизации данного .технологического процесса роботизации.
Холодная и горячая штамповки. В качестве основного
технологического оборудования для этих процессов используются кривошипные и
гидравлические прессы. Рабочее оборудование - штампы, состоящие из нижней
неподвижной половины и верхней
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 или 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
(многооперационные 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. Вспомогательное время, затрачиваемое на
подачу заготовки к прессу и на удаление от него готовой детали и отходов, в
несколько раз превышает время штамповки.
Таким образом, производительность штамповочного комплекса
может увеличиваться за счет сокращения времени на смену штампов и времени на
вспомогательные операции. Если первое требует специальной оснастки и
частичных изменений в конструкции пресса, то второе наиболее эффективно
достигается применением вспомогательных ПР, т.е. роботизацией штамповочных
комплексов. Состав и взаиморасположение обрудования штамповочного РТК
примерно соответствует схеме, представленной на Ю.2.
При холодной штамповке заготовка захватывается рабочим
органом ПР с позиции 1 и подается под пресс на позицию 2. Поскольку преобладающая
часть заготовок при холодной штамповке листовая, то обычно в качестве
захватного устройства используются вакуумные или магнитные захваты, что
упрощает процесс захватывания и установки детали. При горячей штамповке
применяются механические захватные устройства - схваты, роль накопителя при
этом играет печь для нагрева заготовок, откуда нагретые до требуемой
температуры заготовки передаются на позицию 1 ориентирующего устройства.
После производства штамповки готовая деталь передается манипулятором на
позицию 3 для транспортирования.
Существенное сокращение времени вспомогательных операций
достигается применением двуруких ПР. Особенно это важно при горячей
штамповке, когда с одного нагрева заготовка подвергается нескольким
последовательным операциям. Здесь необходимо, чтобы после ряда переносов
заготовки из штампа в штамп при выполнении последней операции температура
заготовки не была ниже требуемой.
В процессе штамповки форма и размеры изготовленной детали
могут существенно отличаться от таковых исходной заготовки, что усложняет
условия их захватывания и удержания и предъявляет соответствующие требования
к конструкции захватных органов, которые должны быть достаточно
универсальными.
Процесс манипулирования заготовками и деталями при
штамповке относительно прост. Это обусловлено, во-первых, сравнительно
небольшим количеством позиций; во-вторых, при движении рабочего органа ПР от
позиции к позиции не имеет значения, по какой траектории перемещается
заготовка или деталь; в-третьих, в большинстве случаев не требуется
добавочного ориентирования детали, перенесенной к позиции установки, что
исключает необходимость в ориентирующих степенях подвижности самого ПР.
Благодаря этим особенностям, в РТК штамповки используются
преимущественно несложные роботы первого поколения с цикловой системой
управления и с 2-4 степенями подвижности. Это в значительной мере
способствует широкой роботизации технологических процессов штамповки.
Механическая обработка характеризуется массовым
применением ПР для обслуживания металлорежущих станков. Наибольшая
эффективность при этом достигается взаимодействием ПР с современным
автоматическим станочным оборудованием, к которому прежде всего относятся
станки с числовым программным управлением (ЧПУ)-токарные, фрезерные,
сверлильные, шлифовальные. При совмещении ПР со станками с ЧПУ его функции
заключаются в подаче заготовки из накопителя, установке ее на станок, снятия
обработанной детали и перемещении в другой накопитель, т.е. ПР выполняет
неосновные операции и относится к числу вспомогательных.
Успешность работы ПР в составе РТК тесно связана с формой
изделий и качеством заготовок. Поверхности захватывания заготовок и деталей
различных типоразмеров должны быть однородными по форме - цилиндрическими
(детали типа осей, втулок и т.п.) или плоскими (корпусные детали) и не должны
значительно отличаться по размерам, с которыми контактируют захватные органы
ПР. В противном случае при изготовлении деталей нескольких типоразмеров
потребуется набор соответствующих захватных устройств и частая их смена, что,
естественно, снижает производительность РТК. Заготовки не должны иметь
элементов, препятствующих захвату и установке, заготовок (заусенцев,
незачищенных сварных швов, литников и пр.) и загрязненных поверхностей.
Общая последовательность выполнения промышленным роботом
вспомогательных операций соответствует порядку работы ПР в РТК, показанному
на Ю.2. Программирование ПР осуществляется методом обучения по первому
циклу.
РТК, состоящие из станка с ЧПУ, ПР и периферийных
устройств, часто назваются модулями, которые, стыкуясь между собой, образуют
более сложные РТК (участки, линии, цеха), причем модули связываются общим
последовательным технологическим процессом. Варианты наборов оборудования для
РТК с металлорежущими станками достаточно многочисленны, что обусловлено как
различными видами производств, так и особенностями технологических процессов.
Применение того или иного варианта во многом определяется требуемой
производительностью и отношением времени основных операций, выполняемых
станками, ко времени вспомогательных, выполняемых ПР. Широкое применение
нашли четыре основных варианта:
1) один ПР обслуживает один станок, что характерно
для массовых и близких к ним крупносерийных производств при относительно
малом времени непосредственной обработки детали на станке;
2) два и более ПР обслуживают один станок, что, как
и в первом варианте, соответствует массовым и крупносерийным производствам,
обеспечивая резкое сокращение вспомогательного времени;
3) один ПР обслуживает два и более станков, что
целесообразно при длительных процессах обработки деталей на каждом станке;
4) несколько ПР обслуживают несколько станков, при
этом связь между ПР и станками в основном обезличена, т.е. каждый конкретный
станок поочередно может обслуживаться разными ПР в зависимости от меняющейся
последовательности обработки деталей широкой номенклатуры.
Важной для РТК механообработки, с точки зрения качества
эксплуатации, величины занимаемой производственной площади и начальных
затрат, является компоновка его оборудования, прежде всего роботов и станков.
Существуют разные способы компоновки, зависящие от требуемой степени
привязанности, робота к станку, от направления подачи деталей - сбоку или
сверху, от некоторых других факторов. ПР по отношению к станку могут
располагаться на общей станине, т.е. непосредственно на станке, сбоку от
станка (напольные ПР) и над станком (ПР портального типа или подвесные на
монорельсе). Два первых способа упрощают взаимодействие ПР с периферийными
устройствами, но осложняют подход рабочего к станку и требуют излишней
производственной площади. ПР, расположенные над станками, работающие
"вниз головой", обеспечивают ряд эксплуатационных удобств, в
частности, возможность легкого и безопасного подхода человека для
обслуживания станков.
Сварка - технологический процесс, относящийся в
машиностроении к одному из наиболее распространенных, сложных, трудоемких и
ответственных.
Обычно к сварным соединениям предъявляются достаточно
жесткие требования по прочности, долговечности, герметичности, а потому
важное место в технологическом процессе занимает контроль качества сварки.
Ручная сварка не всегда обеспечивает требуемое качество сварного соединения,
что объясняется специфическими условиями труда - монотонностью, вредностью и
тяжестью работы (табл. 10.1), вызывающими утомление, нарушение внимательности
и, как результат, ошибки при выполнении сварных швов. Некомфортные условия, в
которых выполняется ручная сварка, сдерживают рост производительности труда и
снижают привлекательность профессии сварщика. Поэтому тенденция к замене
рабочих технологическими ПР особенно проявилась в сварочном производства
Например, в США еще в 1982 г. для сварки использовалось более трети всего
парка ПР.
Большинство сварочных ПР используется для точечной сварки.
Доля ПР, выполняющих дуговую сварку, сейчас относительно невелика. Это
объясняется, во-первых, сравнительной простотой точечной сварки, для которой
используются ПР первого поколения (для дуговой сварки во многих случаях
требуются ПР второго поколения с устройствами адаптации), во-вторых, широким
распространением точечной сварки в машиностроении, в частности, в
производстве такой массовой продукции, как автомобиль, рассмотрим характерные
особенности роботизации точечной и дуговой сварок.
Точечная сварка производится промышленными роботами, оборудованными
в качестве рабочего органа сварочными клещами ( 10.5).
Клещи воздействуют на свариваемые детали 1 своими
электродами 2, установленными на неподвижной 3 и подвижной 4 консолях. Сами
клещи прикрепляются к кисти 5 манипулятора через державку 6, позволяющую
регулировать их первоначальную установку. Подача электрического тока силой до
10 кА производится через кабельные токопроводы 7, а прижим электродов к
свариваемым деталям осуществляется силовым пневматическим или гидравлическим
цилиндром 8, при этом сила прижатия достигает величины 4 кН. Под действием
пропускаемого через стык деталей тока, расплавляющего металл деталей, и
усилия сжатия электродов формируется точка сварки (электрозаклепка), надежно
соединяющая детали. Время образования точки сварки составляет десятые доли
секунды.
Технологический процесс точенной сварки организуется
следующим образом. Изделие сваривается из двух и более деталей. Используются
детали из стального листа со средней толщиной 0,5 - 3 мм. В зависимости от сложности изделия при его сварке требуется образовать от нескольких единиц до
многих сотен точек сварки. При больших сериях выпускаемых изделий создают
поточные линии и сварку изделий производят в два этапа
На первом этапе детали, подлежащие последующей сварке, с
помощью технологической оснастки (кондукторов, зажимов и пр.) устанавливаются
в нужном положении и фиксируются с помощью минимального количества точек
сварки, обеспечивающего необходимую жесткость изделия при переносе его на
следующую позицию поточной линии до окончательной сварки.
На втором этапе изделие сваривается полностью, т.е.
образуются все точки сварки, предусмотренные конструкцией изделия. Сварка
сложных деталей, состоящих из нескольких десятков деталей, проводится
многоступенчато: т.е. вначале свариваются относительно простые промежуточные
изделия (первая ступень), из них образуется ряд более сложных (вторая
ступень), наконец, из последних сваривается само изделие (окончательная
третья ступень).
Например, при сварке кузовов легкового автомббиля на двух
первых ступенях промежуточные изделия (основание кузова, боковые рамы, стенка
багажника, задняя панель кузова и т.д.), а на третьей ступени из этих
промежуточных изделий окончательно сваривается кузов.
Технологическое оборудование для ручной и роботизированной
точечных сварок практически одно и то же - сварочные клещи, трансформатор
сварочного тока с силовыми кабелями, системы подачи воды, охлаждающей клещи,
и подвода сжатого воздуха или масла для перемещения электродоа Подвижная
масса оборудования (клещи и часть кабелей и шлангов) 30-50 кг при ручной сварке перемещается рабочим, при роботизированной - "рукой" ПР. Время
образования точки сварки при обоих способах сварки одинаково.
Высокая производительность роботизированной сварки по
сравнению с ручной достигается путем сокращения времени перемещения клещей от
одной точки к другой. Это относится к первому (предварительная сварка) и
второму (окончательная сварка) этапам. На первом этапе, когда количество
точек сварки мало, а сами точки располагаются на значительном расстоянии одна
от другой, время перемещения клещей сокращается, благодаря высоким переносным
скоростям, недостижимым для рабочего. На втором этапе при большом числе точек
сварки и частом их расположении (шаг равен 20-30 мм и более) снижение времени перехода от одной точки сварки к соседней происходит, благодаря
быстрому автоматическому позиционированию ооботом сварочных клещей.
При роботизированной точечной сварке количество образуемых
точек сварки достигает в среднем 30-50 в минуту, что в 2 и более раз повышает
производительность по сравнению с ручной сваркой.
Дуговая сварка по сравнению с точечной более универсальна
С ее помощью можно соединять детали практически любой толщины с самой
различной взаимной ориентацией - встык, внахлест, в угол. Дуговой сваркой
выполняются разнообразные по характеру образования и форме швы - однослойные
и многослойные, прямолинейные и криволинейные, сплошные и прерывистые.
Из нескольких способов дуговой сварки наибольшее
распространение для автоматических' режимов получила сварка плавящимся
электродом в среде защитных газов (углекислого, аргона, гелия и ДР-).
предотвращающих окисление металла в процессе сварки.
Количество сварного изделия определяется качеством
выполненных сварных швов, на которое влияет ряд факторов:
положение электрода в каждый момент сварки относительно
свариваемых деталей, т.е. расстояние от конца расплавляемого электрода до
поверхностей, на которых формируется шов, и угол наклона оси электрода к
направлению его движения ("угол атаки");
точность траектории движения конца электрода вдоль
образуемого шва (допустимая величина отклонения траектории от расчетной
составляет десятые доли миллиметра, в среднем 0,2-0,5 мм);
скорость перемещения электрода вдоль шва, которая не
должна отклоняться от оптимальной более чем на 5-10%.
При ручной сварке положение электрода и характер его
перемещения в продолжении всего времени образования шва обеспечиваются самим
сварщиком,' от квалификации которого и зависит главным образом качество
сварного шва
Практика использования сварочных автоматов показывает,
что, блвгодаря исключению многих субъективных факторов, при автоматической
сварке достигаются более высокие качество швов и производительность, чем при
ручной. Однако такие автоматы, относящиеся к средствам "жесткой
автоматизации", не могут обеспечить выполнение различных швов при частом
чередовании их типов, доступное рабочему-сварщику.
При роботизации технологического процесса дуговой сварки
робот, используемый в составе соответствующего РПК, должен сочетать гибкость
ручной сварки и высокое качество автоматической. Это требует оснащения ПР
специальным технологическим оборудованием, т.е. превращение его в так
называемый свврочный робот ( 10.6).
К кисти манипулятора 1 с помощью специального держателя 2
прикрепляется сварочная горелка 3. С помощью специального механизма подачи 4
в зону сварки непрерывно подается электрод 5 в виде сварочной проволоки,
сматываемой с барабанной кассеты 6. Электрод поступает в сварочную горелку
через мундштук 7, представляющий собой длинную трубку прямой или изогнутой
формы, снабженную газовым соплом 8 и сменным наконечником 9. На корпусе
горелки предусмотрены штуцеры для крепления сварочного кабельного токопровода
и шлангов подачи сварочной проволоки, инертного газа и охлаждающей жидкости
(обычно воды). Системы подачи тока, газа, охлаждающей жидкости и управления
сварочной дугой скомпонованы в специальном автономном блоке 10. Для защиты
горелки от ударных нагрузок в конструкцию держателя зачастую вводят
предохранительные элементы - амортизаторы или специальные контакты, при
срабатывании которых ПР останавливается. Для периодического удаления с
поверхности горелки брызг металла используют специальные устройства,
очищающие горелку механически (щетки, фрезы), или продувку газом.
Механизм подачи сварочной проволоки должен обеспечивать
широкий диапазон скоростей перемещения проволоки от 1-2 до 18-20 м/мин. Запас
сварочной проволоки диаметром 0,8-1,6 мм размещается в кассете, откуда проволока роликами механизма подачи с силой 50-300 Н проталкивается через
направляющий гибкий шланг к горелке и далее - через ее мундштук и наконечник
- в зону сварки.
Система подачи сварочного тока состоит из источника тока
(обычно тиристорного управляемого выпрямителя) и сварочного кабеля,
связывающего источник тока с токоподводящим мундштуком сварочной горелки.
Системы подачи газа и воды включают газовые баллоны, водяные насосы, гибкие
шланги, запорно-регулирующие устройства (клапаны, редукторы), охладители воды
и др. Управляющие устройства систем подачи проволоки, тока, газа и воды,
называемые также местными, функционально связывают ПР с общей системой
управления.
Важнейшими элементами сварочных роботов, существенно
расширяющими их производственные возможности, являются сенсорные устройства,
воспринимающие информацию о ходе процесса сварки и передающие эту информацию
системе управления ПР с целью последующей корректировки параметров процесса в
случае их отклонения от нормальных.
В общем случае компоновка сварочного РПК соответствует
схеме, показанной на 10.3. Технологический процесс роботизированной дуговой
сварки организуется следующим образом. Подлежащие сварке детали поступают в
рабочую зону на специальное периферийное устройство, представляющее
манипулятор или кантователь и ориентирующее свариваемое изделие в положение,
удобное для сварки.
Применяются различные способы подачи заготовок на позицию
сварки: а) детали собираются за пределами рабочей зоны робота, предварительно
прихватываются сваркой и подаются на позицию окончательной сварки; б) детали
собираются непосредственно на позиции сварки, прихватываются и после удаления
сборочной оснастки окончательно свариваются роботом; в) детали собираются в
спутнике-приспособлении и вместе с ним поступает на позицию сварки.
Сварка производится в последовательности, определяемой
заданной программой. При наложении каждого шва конец сварочной горелки
устанавливается в исходную точку (начало шва), затем после зажигания дуги он
проходит по заданной траектории до конечной точки (конец шва), где дуга
гасится, и переносится в начало следующего шва, при этом кантователь или
манипулятор при необходимости изменяют положение заготовки, чтобы обеспечить
условия для удобной сварки.
Сварочные ПР оснащаются контурной системой управления.
Перед сваркой каждого нового типа изделия ПР подлежит обучению. Существует
несколько методов обучения. Общее требование к ним - максимально возможные
упрощения процедуры обучения и сокращение его времени.
Наибольшее распространение для сварочных роботов получило
обучение по первому циклу. При таком методе оператор, пользуясь специальным
пультом, проводит обесточенную горелку через все характерные точки (начала и
концы швов, точки изменения направлений, сечений, форм швов) на свариваемом
изделии, заносит в память управления данные по расположению этих точек и
одновременно необходимые параметры процесса сварки (скорости, перемещения,
углы наклона горелки и др.) для участков швов между соседними характерными
точками. КвалиЛицированное обучение для сварки первого изделия, являющегос* в
данном случае эталоном для последующих изделий, должно гарантировать
качественную его сварку. Однако в отдельных случаях качество сварки
последующих однотипных с эталонными изделий может не обеспечиваться в
результате неизбежного отклонения части размеров свариваемых деталей от
соответствующих размеров эталонных, а также возможных погрешностей
позиционирования их на периферийном устройстве. Следует заметить, что при
допустимых отклонениях траектории горелки от оси шва на десятые доли
миллиметра отклонения осей швов от их "эталонного положения" может
достигать нескольких миллиметров (иногда до 10-20 и более). Естественно, что
в таких условиях качественная сврка невозможна. Здесь необходимо либо резко
повысить точность изготовления деталей и их сборки перед сваркой, либо проводить
обучение ПР для каждого свариваемого изделия. Однако и то и другое в
большинстве случаев неэффективно, поскольку связано с дополнительными
расходами при производстве заготовок и снижением производительности
сварочного процесса
Существует третий путь, при котором ПР, обученный по
первому циклу, в процессе сварки последующих изделий автоматически
корректирует положения и перемещения сварочной горелки в зависимости от
фактических отклонений размеров изделия по сравнению с эталонными. Для этого
ПР снабжают сенсорными устройствами, датчики которых обычно монтируются на
сварочной горелке и дают оперативную информацию в систему управления ПР о
фактическом положении конца горелки относительно свариааемых поверхностей
деталей. На основе этой информации система управления вырабатывает
корректирующие сигналы, изменяющие фактическое положение сварочной горелки на
нужное. Могут применяться акустические, электромагнитные, тепловые, световые
и другие датчики.
В качестве примера установки датчиков сенсорного
устройства на сварочной горелке рассмотрим схему, показанную на 10.7.
Производится сварка двух деталей 1 и 2 угловым швом. На сварочной горелке 3
установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях два датчика 4, измеряющих
расстояния Нг и Н2 до рабочих поверхностей свариваемых деталей. Конец
сварочной горелки из произвольной точки /Wj, следуя показаниям датчиков и
соответствующим сигналам системы управления, перемещается в точку М2,
соответствующую началу сварного шва После зажигания дуги горелка 440 движется
вдоль шва, причем датчики постоянно контролируют положение горелки
относительно рабочих поверхностей.
Использование совершенных сенсорных устройств открывает
путь к широкому применению сварочных ПР, способных выполнять сварку со
значительным упрощением процесса обучения, когда, например, не требуется
проводить вручную сварочную горелку по всем характерным точкам траекторий, а
можно задавать лишь положение начальной и конечной точек сварки.
В заключение отметим, что роботизация дуговой сварки,
помимо исключения человека из технологического процесса и повышения качества
работы, существенно повышает и производительность. Это объясняется
возможностью увеличения скорости движения горелки вдоль шва и более быстрым
переходом от сварки одного шва к другому. Так, если корпус редуктора с массой
110 кг и общей длиной швов 7320 мм вручную сваривается за 69,4 мин, то
сварочным ПР - за 33 мин. Для различных изделий роботизация позволяет снизить
время их сварки в 1,5-4 раза.
Сборочные процессы роботизированы относительно мало, в них
занято около 5 % общего количества ПР, а между тем они отличаются высокой
трудоемкостью, например, в машиностроении затраты на сборку обычно достигают
более 40% от общей стоимости изделия.
Современные промышленные роботы способны выполнять
разнообразные виды сборочных операций: установку деталей, посадочные и
резьбовые соединения, запрессовку и склепывание, операции по смазке, покрытию
и зачистке поверхностей, измерение, контроль и др. Однако автоматизация
сборки с использованием ПР предъявляет дополнительные требования к качеству
собираемых деталей, главные из которых - полная взаимозаменямость, исключение
из сборочного процесса дополнительных обработок и пригонок, технологичность
форм деталей (наличие фасок, направляющих конусов, мест захвата),
незагрязненность поверхностей.
При обслуживании сборочных операций в составе сборочного
РК промышленные роботы могут использоваться для выполнения как
вспомогательных, так и основных сборочных операций. В первом случае они
обслуживают специальное сборочное оборудование, обеспечивая ритмичную подачу
деталей, т.е. осуществляя загрузочные операции; во втором - сами выполняют
основные сборочные операции - соединение и скрепление деталей.
По характеру организации сборочные процессы с применением
ПР разделяют на последовательные и параллельные. При последовательном
процессе ПР выполняет комплекс различных сборочных операций последовательно
от начала до конца сборки с применением сменного сборочного инструмента, при
параллельном процессе комплекс операций проводят несколько ПР, каждый из
которых специализирован на ограниченном числе операций (чаще всего одной),
как правило, не требующих смены рабочего инструмента При этом по сравнению с
последовательным сборочным процессом повышается производительность, однако
требуется установка нескольких ПР.
В общем случае в процессе сборки промышленный робот
совершает следующие действия: захватывание детали на исходной позиции,
перемещение ее на сборочную позицию, ориентирование относительно сопрягаемой
поверхности базовой детали, соединение детали с базовой (вкладывание,
запрессовка, завинчивание и др.).
Для надежного захватывания детали рабочим органом ПР она
должна иметь точное положение на исходной позиции, что достигается
применением специальных загрузочных устройств магазинного, бункерного или
вибрационного типов, выполняющих функции накопления, ритмичного перемещения
на исходную позицию и ориентирования деталей. Точное ориентирование детали,
доставленной ПР на сборочную позицию, относительно сопрягаемой поверхности
может быть осуществлено с помощью достаточно простых специальных устройств,
монтируемых на захватном устройстве ПР или на сборочной позиции, либо
посредством более сложных средств очувствления ПР.
соединения типа "вал-втулка" схематически
показаны способы точной ориентации цилиндра (вала) относительно отверстия
втулки, имеющего фаску. Здесь Д и а - соответственно линейное и угловое
отклонения оси цилиндра 1 от оси отверстия втулки 2 в момент окончания
перемещения цилиндра на сборочную позицию.
При первом способе ( 10.8, а) в устройство,смонтированное
на "руке" ПР, установлен контактирующий с цилиндром элемент 3,
который упругими связями 4 присоединен к базовой детали 5 устройства и в
процессе точного ориентирования совершает колебательные движения под действием
струи сжатого воздуха, электромагнитных сил и т.д., что вызывает сложные
круговые колебания цилиндра, ось которого при этом непрерывно изменяет
положение относительно оси отверстия (процесс "поиск"). В момент,
когда обе оси совместятся, цилиндр по действием силы тяжести внедрится в
отверстие, т.е. произойдет сборка Подобным способом возможно соединить,
например, вал с втулкой при посадке Н7/д6с начальными отклонениями Д= 3 мм и а = 1,5°.
В отличие от рассмотренного, при другом способе точной
ориентации детали ( 10.8,6) вынужденным колебаниям подвергается втулка 2,
установленная на колеблющемся элементе 3 специального устройства,
смонтированного на сборочной позиции на пружинах 4. Ловитель б в процессе
поиска удерживает втулку, ловитель 7 - цилиндр. По окончании сборки
"вал-втулка" перемещается ловителем на соседнюю сборочную позицию.
Схема ориентации детали с помощью адаптивной системы ПР
показана на 10.8,в, где величина отклонения Д определяет отклонение элемента
3 и соответствующую деформацию упругих элементов 4, онабженных сенсорными
датчиками, сигнализирующими о характере этой деформации системе адаптивного
управления, которая через микродвижения привода ПР постоянно отслеживает
необходимое положение оси цилиндра, перемещая базовую деталь 5 захватного
устройства на величину Д в направлении оси X.
Соединение деталей (собственно сборочная операция) роботом
может производиться полностью или частично. В последнем случае промышленный
робот выполняет только начальный этап операции, например, осуществляя
начальный ход при запрессовке, "наживляя" винты и т.п.
Заключительную часть операции производят специальные технологические машины -
пресс, винтоверт и т.п.
Таким образом, сборочный РК должен включать кроме
промышленных роботов загрузочные и ориентирующие устройства, столы или
конвейеры с соответствующим оборудованием сборочных позиций, технологические
машины и др.
При создании сборочных роботизированных систем в качестве
исходных данных принимаются сборочный чертеж изделия, условия приемки, объем
выпуска, РЕЖИМ работы, на основании которых оцениваются техническая
возможность и целесообразность создания РТС. Эффективная роботизация
сборочного процесса может быть осуществлена при рациональном выборе
промышленных роботов, основного технологического и периферийного
оборудования, при оптимальном их взаиморасположении с учетом характера
сборочного процесса (последовательного или параллельного) и типа РТС (комплекс,
линия, участок).
10.2.2. Применение ПР в транспортно-перегрузочных
процессах
Перемещение грузов на предприятиях происходит в двух
связанных между собой зонах - изготовления и хранения продукции. Под зонами
изготовления продукции понимаются площади производственных подразделений
(участков, линий, цехов), на которых размещено оборудование для выполнения
технологических операций. Зоны хранения продукции (механизированные склады)
обычно организуются в составе крупных производственных подразделений (цехов,
групп смежных цехов) и служат для приема и выдачи готовых изделий,
материалов, инструмента и др.
Зоны изготовления и хранения связаны между собой
грузопотоками и снабжаются соответствующими подъемно-транспортными
средствами. Характер перемещения грузов для тех и других зон имеет
определенные специфические отличия. Так, в зонах изготовления грузы
перемещаются в основном в горизонтальных направлениях, а расстояния
перемещений относительно велики, грузопотоки по расположению мест
загрузки-разгрузки и по виду грузов достаточно разнообразны. Зоны хранения
современных крупных предприятий, оснащенные преимущественно высотными
стеллажами, требуют перемещения грузов в равной мере по вертикали и
горизонтали, имеют стабильные места разгрузки-загрузки и сравнительно
ограниченную номенклатуру грузов по их массе и форме (обычно это поддоны,
контейнеры и т. п.).
Особенности перемещения грузов в различных зонах
определяют разнообразие применяемых в них подъемно-транспортных средств. В
зонах изготовления используются надземные (мостовые и другие краны,
монорельсовые тележки с электроталями, подвесные конвейеры) и наземные
(конвейеры, рельсовые и безрельсовые тележки) машины. В зонах хранения
находят широкое применение так называемые стеллажные краны-штабелеры. В
современных условиях, когда проявляется устойчивая тенденция перехода к
гибким автоматизированным производствам, важнейшее значение приобретает
роботизация технологических процессов перемещения грузов в зонах изготовления
и хранения продукции. К основным направлениям такой роботизации относятся:
совершенствование подъемно-транспортных машин путем
дополнительного оснащения устройствами автоматики или их замена специальными
подъемно-транспортными роботами;
установка ПР в местах загрузки-разгрузки конвейеров,
платформ, транспортных тележек;
использование автоматических средств, рельсового и
безрельсового напольного транспорта, гпавным образом, робокаров;
применение программно-управляемых стеллажных кранов-
штабелеров на складах.
Рассмотрим подробнее сущность этих направлений
роботизации.
Большинство грузоподъемных кранов, применяемых для
выполнения подъемно-транспортных операций, относится к кранам с гибким
подвесом груза, т.е. их грузоподъемное устройство (обычно крюк),
расположенное на свободном конце канатного грузового полиспаста, при работе
крана может совершать колебания относительно вертикальной оси. Если
рассматривать кран как манипуляционную систему, то последняя обеспечивает три
переносное степени подвижности (перемещение крана вдоль пути, перемещение
грузовой тележки вдоль моста крана и подъем-опускание крюка), позволяющие
установить крюк в любую точку рабочего пространства Автоматическое
позиционирование крюка в заданную точку рабочего пространства обеспечивается
достаточно отработанным способом - размещением по степеням подвижности
датчиков (например, бесконтактных индукционных), подающих сигналы в систему
управления о фактических положениях крюка в пространстве. Для автоматической
зацепки- отцепки груза крюк можно оборудовать навесным захватным устройством.
Учитывая невысокую точность позиционирования, снижаемую также возможными
отклонениями крюка на канатах, в качестве навесных захватных устройств можно
использовать электромагниты, пневмозахваты и, в меньшей степени, некоторые
типы механических захватов.
Расширению функциональных возможностей кранов-роботов с
гибким подвесом груза препятствует трудность реализации ориентирующих
степеней подвижности. В этом смысле более перспективными являются краны с
жестким подвесом груза - специальные краны-роботы (см. 3.5).
Широко используемые для подъемно-транспортных операций
монорельсовые тележки с электроталями имеют тоже гибкую подвеску груза, что
резко снижает их манипуляционные возможности и затрудняет (хотя не исключает)
применение в качестве автоматизированных средств перемещения грузов. Учитывая
эту особенность тележек с электроталями, а также их сравнительно небольшую
грузоподъемность, при роботизации технологических процессов перемещения
грузов их стремятся заменить специальными транспортными ПР (см. 3.4 - ПР подвесные
тельферного типа). Базой для последних являются подвесные монорельсовые
тележки, к которым снизу ("вниз головой") прикрепляют манипулятор с
переносными и ориентирующими степенями подвижности, что расширяет возможности
захватывания и укладки грузов. Управление такими транспортными роботами
производится с пульта, на котором оператором задаются "адреса" мест
приема и укладки грузов.
Узкими местами в транспортных потоках всегда являлись узлы
перегрузки продукции с одного транспортного средства на другое - с конвейера
на транспортную тележку и наоборот, укладка поступающих по конвейеру грузов в
тару, а также другие перегрузочные операции. Во многих случаях эти операции
до сих пор выполняются вручную.
При роботизации в таких узлах устанавливаются перегрузочные
ПР, не требующие обычно специальной конструкции. Для перегрузки пригодно
большинство универсальных ПР. Рабочий процесс роботов, занятых перегрузкой, в
значительной мере соответствует процессу вспомогательных ПР ( 10.2), т.е. он
заключается в переносе груза с одной позиции (позиции захвата) на другую
(позицию установки) без особых промежуточных манипуляций, что позволяет
считать процесс достаточно простым.
Однако в отличие от ряда процессов вспомогательных ПР
работа перегрузочных роботов осложняется нестабильностью расположения позиций
захвата и установки грузов, поскольку последние приходится брать с непрерывно
движущихся конвейеров, укладывать в разные места по объему тары и т.п. Для
нормального функционирования ПР в этих случаях в систему его управления
должна поступать четкая информация о положении грузов на взаимодействующих с
ПР устройствах - конвейерах, таре, столах, кантователях и т.д., что может
потребовать их оборудования датчиками той или иной конструкции.
Следует отметить, что при погрузочно-разгрузочных работах
с транспортными средствами общего назначения (грузовые автомобили,
железнодорожные вагоны и др.) использование промышленных роботов в
автоматическом режиме затруднено, поэтому в таких случаях более
целесообразным является применение манипуляторов, по структурной схеме
напоминающих МС роботов, но управляемых вручную со специальных пультов. Для
удобства контроля захвата грузов органы управления этими манипуляторами могут
располагаться непосредственно на рабочем органе.
Для перемещения грузов на значительные расстояния
(например, в пределах цеха или из одного цеха в другой) и по различным
трассам в последние годы все шире используются наземные транспортные роботы
(см. 3.4), в особенности безрельсовые автоматические тележки - робокары,
заменяющие обычные сопровождаемые водителями электрокары и электропогрузчики.
Робокара представляет собой самоходную безрельсовую тележку, автоматически
движущуюся по заданной трассе и останавливающуюся в местах загрузки-разгрузки
с помощью специальных устройств маршрутослежения - механических, оптических,
индукционных и др.
На трассе движения робокары намечаются и кодируются
характерные узловые точки - места остановок, перекладок, ответвлений, трассы
и др. - и оборудуются светоотражающими, электромагнитными, либо иными
информационными устройствами, с которыми взаимодействуют при подходе к ним
датчики внешней информации робокары. В результате сигналы от датчиков
направляются в управляющую компьютерную систему, где на основании программы с
учетом текущей информации обратных связей формируются команды управления
дальнейшими действиями робокары. Задание программы осуществляется с помощью
клавишного пульта, установленного на робокаре. При большом числе робокар и
сложной разветвленной трассе управление их согласованными движениями
осуществляется со стационарного центрального пульта Последний оборудуется
средствами программирования, а также световым табло, отражающим схему трассы
и положение робокар на трассе в каждый данный момент.
Как упоминалось ранее, современные зоны хранения (склады)
оборудуются высотными стеллажами, имеющими до нескольких десятков
горизонтальных и вертикальных рядов ячеек, в которых размещаются грузы
(обычно в поддонах, контейнерах и другой подобной таре). С целью экономии
общей площади, занимаемой складом, проходы между стеллажами делаются
минимальными. В таких условиях наиболее эффективно для перемещения грузов
использование стеллажных кранов-штабелеров, которые по своей общей
конструктивной схеме существенно отличаются от других грузоподъемных кранов,
оборудованы системой программного управления и являются, по существу,
кранами-роботами. Они имеют низкую двухколесную ходовую балку, перемещающуюся
по наземному рельсу, установленному в проходе между стеллажами. На ходовой
балке установлена высокая колонна, в верхней части которой смонтированы
горизонтальные ролики, контактирующие со специальными направляющими. Вдоль
колонны перемещается грузоподъемник (каретка), оборудованный захватом для
груза Кран связан кабелем управления со стационарным пультом, который
включает в свой состав компьютер Hoet устройство, позволяющее оператору
программировать работу крана
Работа крана заключается в захвате груза с исходной
позиции (единственной для данного крана) и размещении груза в одной из
заданных программой ячеек или в перемещении груза из какой-либо ячейки на
исходную позицию. Подача грузов на исходную позицию из цеха (зоны
изготовления) и обратно производится другими подъемно- транспортными
средствами - конвейерами, робокарами и т.п. Стеллажный кран-штабелер оборудуется
системой датчиков, информирующей систему управления о положении захвата
относительно ячеек стеллажей.
10.3. Вспомогательное оборудование РТС
Эффективное функционирование промышленных роботов в
технологических процессвх возможно только с помощью вспомогательного или
периферийного оборудования, примыкающего непосредственно к рабочей зоне ПР
или находящегося в ней. Вспомогательное оборудование обеспечивает поштучную
выдачу роботу деталей-заготовок и прием готовых изделий, получаемых в
результате того или иного
технологического процесса, протекающего в данной РТС.
Скорости выдачи заготовок м приема изделий, а также запасы заготовок в
элементах (накопителях) вспомогательных устройств должны соответствовать
трубуемой производительности ПР. Каждая выдаваемая заготовка должна
располагаться так, чтобы обеспечивать надежный и удобный захват ее рабочим
органом робота Для этой цели используются так называемые ориентирующие
устройства вспомогательного оборудования.
В общем виде вспомогательное оборудование уже упоминалось
в этой главе. Так, на 10.2 показано расположение относительно рабочей зоны
вспомогательного оборудования, производящего выдачу заготовок (накопитель Н1
и ориентирующее устройство) и прием изделий (приемное устройство и накопитель
Н2).
Для конкретных роботизированных комплексов набор и
конструкция элементов вспомогательного оборудования зависят от многих -
факторов - от способа подачи заготовок к вспомогательному оборудованию РК с
других смежных комплексов и со складов, от способа приема готовых изделий,
вида заготовок и изделий, типа манипуля- ционной системы ПР. В результате
вспомогательное оборудование по принципу действия и конструкции отличается
большим разнообразием и часто является уникальным, используемым только для
какого-либо конкретного РК.
К наиболее распространенным устройствам вспомогательного
оборудования роботизированных технологических комплексов относятся
накопительные и ориентирующие.
Накопительные устройства обычно содержат до нескольких
десятков или сотен деталей - заготовок и изделий. Конструктивно эти
устройства представляют собой бункеры, лотки, поддоны, контейнеры и другие
емкости различных видов. Основные варианты расположений заготовок и изделий в
накопительных устройствах представлены на 10.10.
Расположение может быть неупорядоченным в бункерах (
10.10,а), горизонтальными рядами в лотках ( 10.10,6) или кассетах ( 10.10,
д), вертикальными колонками в магазинах (" 10.10, в), по окружности на
плоскости в поддонах ( 10.10, г), в специальной таре - контейнерах ( 10.10,
е). Накопительные устройства могут быть стационарными и транспортируемыми.
Первые устанавливаются постоянно около или внутри рабочей зоны ПР, вторые -
периодически подаются от других РТС и со складов к рабочей зоне, сменяя ранее
поданные накопители.
Загрузка стационарных накопительных устройств производится
вручную (что всегда следует рассматривать как временную меру) или с помощью
подъемно-транспортных средств, главным образом конвейеров. Заготовки обычно
поступают в разрозненном виде. При постоянной последовательной
технологической связи двух роботов (двух РК), расположенных близко один от
другого,, роль накопительного устройства может играть конвейер, передающий
изделия от первого робота в качестве заготовок для второго.
В условиях автоматизированного производства, включающего
ряд РТС и роботизированные транспортно-складские системы, широкое применение
находят транспортируемые накопительные устройства, когда изделия между зонами
изготовления и хранения перемещаются в специальных контейнерах, называемых
также спутниками. Конструкция контейнера должна обеспечивать по возможности
большую его емкость, создавать устойчивое положение изделия в контейнере,
предусматривать удобную загрузку и выгрузку. Внутренняя конструкция
контейнера (гнезда, отверстия, ребра, стенки и др.) определяется прежде всего
формой, размерами и массой помещаемых в контейнер изделий, что требует для
различных видов изделий и разных контейнеров, с существенно различающейся
конструкцией.
С другой стороны, использование в производстве подъемно-
транспортных средств, в том числе транспортных роботов, робокаров и
кранов-штабелеров, снабженных постоянными рабочими органами (захватами,
вилами), вызывает необходимость единообразия внешней конструкции контейнеров.
Поэтому для производств с повышенной гибкостью и большой номенклатурой
изделий целесообразно применять контейнеры с неизменной наружной конструкцией
и легко перестраиваемой внутренней в зависимости от вида помещаемых в
контейнер изделий.
Большое значение имеет унификация контейнеров внутри одной
РТС, когда один и тот же тип контейнера подходит и для заготовок, поступающих
в РТС, и для изделий, выходящих из нее. Перемещаемые контейнеры подаются к
рабочей зоне ПР, где устанавливаются на приемное устройство - стол, платформу
и т.п. Одновременно могут устанавливаться один контейнер или партия из
нескольких контейнеров. В последнем случае должно предусматриваться особое
утройство для удобной перестановки контейнеров в пределах партии, по мере их
последовательной разгрузки. Поданный к рабочей зоне робота контейнер в
совокупности с приемным устройством следует называть накопительным
устройством. Аналогичный процесс организуется и на выходе РТС, где порожние контейнеры-накопители
загружаются готовыми изделиями.
Важнейшее значение для успешной работы промышленных
роботов в роботизированных технологических системах имеют ориентирующие
устройства, обеспечивающие ориентацию заготовки или детали с целью точного и
надежного захватывания их рабочим органом ПР. Ориентация заготовки перед ее
захватом может осуществляться различным образом; обычно используются три
принципа.
Первый принцип-накопительное устройство (контейнер,
поддон) установлено неподвижно, заготовки относительно накопительного
устройства также не перемещаются. ПР программируется на последовательный
захват первой, второй и последующей из заготовок, расположенных упорядочение
на рабочих поверхностях накопительного устройства Таким образом, в этом
случае отсутствует постоянная позиция захвата (поз. 1 на 10.2) и нет
ориентирующего устройства как специального механизма, что в целом делает
простым вспомогательное оборудование. К недостаткам этого принципа следует
отнести некоторое усложнение программы работы ПР и необходимость тщательной
соответствующей точности позиционирования рабочего органа ПР установки
заготовок в накопительном устройстве.
Второй принцип - накопительное устройство неподвижно,
заготовки из него под действием внешних сил (тяжести, усилий специальных
механизмов) перемещаются на постоянную позицию захвата Этот принцип допускает
менее точное расположение заготовок в накопительном устройстве, однако
требует специального механизма, выталкивающего заготовку из накопителя на
позицию захвата.
Наиболее просто этот принцип реализуется для стационарных
накопительных устройств бункерного типа В этом случае заготовки располагаются
на наклонных плоскостях, смонтированных в бункере, по которым они могут под
действием силы тяжести скользить к нижнему отверстию и далее до" упора
на позиции захвата После удаления заготовки с позиции захвата на ее место
поступает следующая и т.д. В большинстве случаев накопительные устройства
снабжают специальными питателями, принудительно перемещающими заготовки из
накопительного устройства на позицию захвата Конструктивно питатели могут
быть самыми разными - шиберными, вибрационными, фрикционными, винтовыми,
гидравлическими, пневматическими и др. Такие питатели в совокупности с
направляющими, упорами, удерживающими и другими элементами собственно и
образуют ориентирующие устройства
Третий принцип - накопительное устройство перемещается
вместе с заготовками с таким расчетом, чтобы очередная захватываемая рабочим
органом ПР заготовка оказалась к моменту захвата в некоторой постоянной точке
рабочей зоны. При таком принципе ориентирования заготовки необходимы
специальные механизмы, обеспечивающие тактовое перемещение накопителя. Общая
конструктивная схема ориентирующего механизма зависит от характера
расположения заготовок в накопительном устройстве.
При горизонтальном линейном расположении заготовок
механизм может представлять собой короткий конвейер, при вертикальном
расположении - подъемный стол, при расположении заготовок по окружности -
поворотный стол. При накопительных устройствах барабанного типа, когда
заготовки располагаются в несколько рядов в гнездах, образованных на
цилиндрической поверхности, устройство ориентации будет представлять собой
сочетание подъемного и поворотного столов.
Кроме рассмотренных трех основных принципов ориентировки
могут использоваться и другие, являющиеся комбинированными. Например,
возможно сочетание первого и третьего принципоа В этом случае накопительное
устрйство содержит ряд накопителей меньшей емкости (например, в одном
контейнере располагаются несколько поддонов, в каждом из которых установлено
относительно малое число заготовок), последние вместе с заготовками по
очереди перемещаются из общего накопителя на позицию захвата (третий
принцип), где заготовки последовательно забираются рабочим органом ПР (первый
прицнип).
В заключение следует отметить, что вспомогательные
устройства во многих случаях имеют достаточно сложные конструкции и, с учетом
их малосерийного изготовления, большую стоимость, иногда соизмеримую со
стоимостью ПР. Поэтому при разработке вспомога- 452 тельных устройств для
различных РТС первостепенное значение приобретают возможности унификации и
стандартизации устройств как в целом, так и их элементов.
10.4. Эффективность роботизации производства
В результате создания и внедрения РТС должен получаться,
достаточно высокий экономический эффект. Оценка эффективности производится
сравнением: а) РТС с базовым (существующим или общепринятым) вариантом
реализации технологического Процесса; б) различных технически возможных
вариантов РТС применительно к конкретному технологическому процессу; в) РТС с
современными жесткопрограммируемыми устройствами, поточными линиями и
специальными машинами, которые также могли бы комплексно механизировать и
автоматизировать данный процесс.
При расчете капиталовложений следует учитывать, что
роботизация производства, помимо капитальных затрат в рамках создаваемой РТС,
может потребовать дополнительных затрат в смежных подразделениях на
совершенствование системы контроля, повышение качества заготовок, улучшение
организации транспортировки, что снизит экономический эффект в начальный
период использования РТС. Кроме расходов на ПР и вспомогательное оборудование
могут оказаться необходимыми затраты на общую перекомпоновку основного
технологического оборудования'в пределах производственного комплекса,
участка, цеха
Расчетная величина срока окупаемости не должна превышать
нормативное число лет, в течение которых окупится проектируемая РТС. Как
правило, срок окупаемости РТС составляет 2-2,5 г., а величина экономического эффекта от применения одного ПР 6-12 тыс р. в год. Экономический
эффект от эксплуатации РТС достигается в основном за счет снижения расходов
на заработную плату (табл. 10.2).
При расчете эффективности роботизации производства следует
учитывать, помимо чисто экономических, и социальные факторы, которые
заключаются, во-первых, в снижении числа рабочих, занятых монотонным и
тяжелым трудом, находящихся в опасных, для здоровья условиях; во-вторых, в
возрастании духовного и творческого содер
жания работы; в-третьих, в повышении общей культуры
производства и качества продукции.
Литература [2, 3, 4, 7, 13, 16, 17, 24, 27, 38, 56, 59,
62, 64, 65, 66 67, 69, 70, 73, 75, 78, 90].
Контрольные вопросы для самопроверки
1. В чем выражается положительный эффект
использования промышленных роботов в производстве?
2. Какими основными показателями характеризуется
современное промышленное производство ?
3. Что понимается под производительностью, гибкостью
и .уровнем автоматизации производства ?
4. Какова классификация современных промышленных
производств в зависимости от их производительности, гибкости и уровня
автоматизации ?
5. Какие качества ПР определяют возможность их
эффективного использования в современном производстве ?
6. Каковы особенности применения ПР в массовом,
серийном и единичном производствах ?
7. Каковы общая характеристика и классификация РТС
- роботизированной технологической системы ?
8. Что понимается под РТК - робототехническим, или
роботизированным комплексом, каковы его состав и разновидности ?
9. Приведите схему РТК - роботизированного
технологического комплекса и объясните его действие.
Сруктура расходов при эксплуатации обычных технологических
систем и РТС, %
3,5 0,5
11
10. Приведите схему РПК - роботизированного
производственного
комплекса и объясните его действие.
11. Какова в общем виде характеристика процесса
создания РТС - роботизированной технологической системы ?
12. Каковы особенности эксплуатации РТС с точки
зрения техники безопасности ?
13. Какова характеристика различных технологических
процессов с точки зрения удобства их роботизации ?
14. Каково положительное влияние роботизации
производства на улучшение условий труда ?
15. Каковы особенности применения ПР и РТК холодной
и горячей штамповки ?
16. Каковы особенности применения ПР и РТК
механической обработки ?
17. Каковы особенности применения ПР и РК точечной
сварки ?
18. Каковы особенности применения ПР и РК дуговой
сварки ?
19. Каковы особенности применения ПР и РК
механической сварки?
20. Чем обусловлена актуальность роботизации
транспортно- перегрузочных процессов ?
21. Каковы основные направления и средства
роботизации технологических процессов транспортирования грузов ?
22. Каковы назначение, характеристика и
разновидности вспомогательного оборудования РТС ?
23. Каковы устройство и приницип действия
накопительных и ориентирующих устройств вспомогательного оборудования РТС ?
24. Как производится оценка эффективности
роботизации производства ?
|