.

Конструювання та виробництво промислових роботів (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 1498
Скачать документ

РЕФЕРАТ

на тему:

“Конструювання

та виробництво промислових роботів”

Промисловий робот (ПР) – автоматична машина, що представляє собою
сукупність маніпулятора і перепрограмувального пристрою управління, для
виконання у виробничому процесі рухових і керуючих функцій, що заміняють
аналогічні функції людини при переміщенні предметів виробництва і (чи)
технологічного оснащення.

ПР класифікують по наступним ознаках: спеціалізація, вантажопідйомності,
числу ступенів рухливості, можливості пересування, способу установки на
робочому місці, видам системи координат, привода, управління, способу
програмування.

По спеціалізації ПР підрозділяють на спеціальні, спеціалізовані й
універсальні. Універсальний ПР призначений для виконання різних видів
технологічних операцій і допоміжних переходів при функціонуванні з
різними моделями технологічного устаткування. Спеціалізований ПР
призначений для операцій одного виду і визначеної групи устаткування:
спеціальний – для визначених операцій і конкретних моделей устаткування.

ПР складається з наступних частин: виконавчого пристрою виконуючого всі
його рухові функції (у загальному випадку це маніпулятор і пристрій
пересування), пристрою керування і робочого органа (зварювальні кліщі,
загарбний пристрій і т.д.).

По вантажопідйомності ПР підрозділяють на надлегкі (з номінальною
вантажопідйомністю 1 кг), легені (1-10 кг), середні (10-200 кг), важкі
(200-1000 кг).

По способі установки на робочому місці ПР підрозділяють на напольні,
підвісні й вбудовані.

Технічні можливості роботів визначаються типом використовуваного
поворотного блоку. У залежності від блоку, яким комплектується ПР,
деталь можна обробляти з двох установок без чи кантування з проміжним
кантуванням заготівлі між двома установками. ПР комплектуються
загарбними пристроями різної вантажопідйомності і з двома діапазонами
переміщення захоплення. При переході з одного діапазону захоплення на
іншій потрібно переналагодження, що необхідно враховувати при підборі
номенклатури деталей, оброблюваних на РТК (Роботизированний
Технологічний Комплекс). При виборі типу загарбного пристрою необхідно
порівняти момент від маси кожної заготівлі з припустимою величиною.

Протягом тривалого часу в різних галузях виробництва співіснували, майже
не змішуючи і не впливаючи один на одного, два різнорідних види
виробництва.

Перший вид — це високоавтоматизоване і високоефективне масове
виробництво, що базується на високопродуктивних потокових і автоматичних
лініях, багатопозиційному і багатоінструментальному технологічному
устаткуванні. Широкомасштабна автоматизація автомобільний, тракторний,
підшипникової промисловості й інших галузей, почата ще в 50-і роки,
привела повсюдно до створення «безлюдних» виробництв у масштабах ділянок
і навіть цехів. Однак такі виробництва донедавна базувалися в основному
на спеціальному устаткуванні, що не володіло «гнучкістю», здатністю
переналагоджуватися на випуск різноманітної продукції. У результаті при
зміні об’єктів виробництва гнітюча частина технологічного устаткування,
оснащення й інструменти списувалися незалежно від фізичного стану.

Другий вид – це неавтоматизоване серійне й індивідуальне виробництво, що
завжди базувалося на універсальному технологічному устаткуванні з ручним
управлінням, ручній чи механізованій зборці, контролі, транспортуванні і
складуванні виробів. Таке виробництво має високою «гнучкість» з погляду
випуску різноманітної продукції, однак малопродуктивне, вимагає
особистої участі людини у всіх елементах виробничого процесу переважно
на рівні ручної праці.

Зараз такому «співіснуванню» приходить кінець, тому що жоден з названих
видів виробництва не може існувати в сформованих традиційних формах.

Революційні перетворення масового виробництва диктуються високими
темпами науково-технічного прогресу, швидкою змінюваністю об’єктів
виробництва. Розтягування термінів випуску конкретної моделі автомобіля,
трактора, електродвигуна до термінів, порівнянних з термінами граничного
зносу виробничого устаткування, означає відставання в технічному
прогресі. А списувати величезну кількість спеціального устаткування
після декількох років чи місяців роботи вкрай нерозумно для економіки.

Тому високоавтоматизованому «безлюдному» масовому виробництву потрібна
«гнучкість», тобто можливість періодичної мобільної перебудови на
великомасштабний випуск іншої продукції.

Не менш значні корінні перетворення повинне перетерпіти серійне й
індивідуальне виробництво, і рушійними тут є в першу чергу фактори
соціальні.

Швидкий ріст освітнього, культурного, матеріального рівня трудящих, коли
гнітюча частина робітників має освіту не нижче середньої, істотно змінив
наші вимоги до умов роботи і змістовності трудових процесів.

Ручна праця, особливо малокваліфікований, монотонний і важкий, стає усе
більш непривабливим, не престижним, небажаним, особливо для молоді. Тому
той технічний арсенал засобів неавтоматизованого виробництва, що складає
зараз його основу, вже в доступному для огляду майбутньому стане
соціально неприйнятним, соціально неможливим. Іншими словами,
переналагоджуваному виробництву необхідні автоматизація, «безлюдність»
при виконанні і технологічних, і допоміжних процесів.

Таким чином, до двох традиційних видів виробництва необхідно додати
третє-гнучке автоматизоване виробництво, що покликане забезпечити випуск
різноманітної продукції, як на універсальних верстатах, але без участі
людини, так і на автоматичних лініях.

Є всі підстави думати, що саме майбутнє десятиліття стане переломним
етапом у розвитку техніки виробництв, історичним рубежем між епохами
панування неавтоматизованого й автоматизованого виробництва. Тому що
саме зараз для цього дозріли, з одного боку, найгостріша соціальна
необхідність, з іншого боку – необхідні науково-технічні передумови,
зв’язані з появою і розвитком багатьох новітніх засобів автоматизації.

До них відносяться в першу чергу автоматичні системи управління на
основі засобів обчислювальної техніки і промислових роботів, що
покликані революціонізувати виробництво, підняти його на якісно більш
високий рівень.

Поява і розвиток промислових роботів, безумовно, з’явилися одним з
найбільших досягнень науки і техніки останнього років. Вони дозволили
розширити фронт робіт з автоматизації технологічних і допоміжних
процесів, відкрили широкі перспективи створення автоматичних систем
машин для гнучкого, переналагоджуваного виробництва.

Промислові роботи уникли періоду недовіри і недооцінки, труднощів
становлення. Навпаки, жодному технічному засобу не діставалося навіть
авансом стільки захоплених похвал, жодному не приділялося стільки уваги.
Про це можна скласти уявлення хоча б за матеріалами даної книги. У нашій
країні за короткі терміни створена ціла мережа спеціалізованих
підприємств і організацій по роботобудуванню в багатьох машинобудівних і
приладобудівних міністерствах. Якщо в десятій п’ятирічці було випущено
близько 6 тис., в одинадцятої — майже 50, то в дванадцятій п’ятирічці
намічено випустити близько 100 тис. промислових роботів.

Тривалий час більшість промислових роботів створювалося як конструкції
наземного типу, що з’явилося наслідком вільного чи мимовільного
наслідування людині, що стоячи на землі обслуговує верстат.

По нашим даним, промислові роботи наземної конструкції складають 53%
загальної кількості, ще 39%-з кріпленням на базових вузлах устаткування
і лише 8 % — підвісні конструкції (портальні і т.д.).

Тим часом наземні конструкції — самі нераціональні і неекономічні, тому
що вимагають значних додаткових площ, викликають психологічну напругу
при налагодженні й обслуговуванні, мають мінімальні можливості
«багатоверстатного» обслуговування.

Але ж промислові роботи можуть працювати «униз головою», і навіть краще!

На сьогоднішній день потенційно ефективними є насамперед роботи для
точкового і шовного зварювання, у тому числі в автомобільній
промисловості. Але і тут досвід впровадження говорить про важкий і
складний процес підвищення мобільності роботів, їх швидкодії і
надійності в роботі, яку необхідно пройти, поки потенційні можливості не
стануть реальністю.

У порівнянні з традиційними потоковими й автоматичними зварювальними
лініями автомобільної промисловості роботизовані комплекси повинні по
ідеї забезпечувати значно велику гнучкість роботи устаткування: при
переході до випуску будь-якої нової моделі автомобіля в принципі досить
увести необхідні зміни в програму, за допомогою якої здійснюється
керування роботом. У дійсності, однак, настільки гнучкі системи поки ще
не існують. На сьогоднішній день роботизовані комплекси пристосовані до
випуску дуже обмеженого числа видів продукції. Якщо, наприклад,
кваліфікованому робітнику для переходу від однієї виробничої операції до
іншої практично потрібно усього кілька секунд, то перепрограмування чи
роботів при наявності необхідної програми їхнє переналагодження в
зв’язку з переходом до виробництва автомобіля з іншим типом кузова, хоча
і колишньої моделі, являє собою досить складний процес. Реальні зрушення
в цій області відбудуться лише з впровадженням у виробництво нових
поколінь промислових роботів, що володіють значно великим обсягом
«пам’яті», і з розробкою більш зроблених мов програмування. Досить
найменшої несправності одного з роботів, і робота на всій лінії
автоматично припиняється. Устаткування, таким чином, простоює, причому
найчастіше при визначенні причини відмовлення і ступеня серйозності
несправності представники ремонтних служб роблять неточні висновки і
прогнози, чи завищуючи занижуючи передбачувані витрати часу, необхідного
для усунення несправності.

Не випадково тому на багатьох промислових підприємствах наприкінці
кожної конвеєрної лінії додатково встановлюють устаткування, що дозволяє
виконувати вручну ті операції, що не зміг здійснити той чи інший, що
вийшов з ладу робот. Подібні дії, у результаті яких частка ручної праці
на роботизовжаних ділянках у короткий термін зростає до 30—40 °/про,
нерідко стають приводом для серйозних проблем.

Генеральний напрямок комплексної автоматизації виробничих процесів — не
в заміні людини при обслуговуванні відомих машин і апаратів, а в
створенні високоинтенсивних технологічних процесів і високопродуктивних
засобів виробництва, що були б узагалі неможливі при особистій участі
людини.

Правильне розуміння сутності автоматизації, основної спрямованості робіт
у цій області є необхідною передумовою формування наукових принципів і
наукових основ технічної політики в області роботизації на виробничому
рівні.

Особливістю сучасного етапу науково-технічного прогресу є те, що
визначальним фактором при розробці нової техніки стає обмеженість
матеріальних і людських ресурсів. Необхідно так вибирати обмежена
кількість об’єктів розробки, щоб при реальних можливостях одержувати
найбільші соціально-економічні результати.

У стратегічному плані це означає поворот до першочергового технічного
переозброєння саме тих ланок виробництва, де ми можемо домогтися
результатів завдяки застосуванню прогресивної технології, нових методів
і процесів,–концентрації операцій, многопозиционной і
многоинструментной чи обробки зборки.

У тактичному плані це означає уникати тиражування тих технічних засобів
роботизації, що не забезпечують високих кінцевих чи результатів ці
результати однобічні, наприклад скорочення часу ручного обслуговування.
При цьому в конкретних виробничих умовах варто керуватися поряд з
відомими методами розрахунків і обґрунтувань поруч принципів технічної
політики.

Перший принцип-принцип досягнення кінцевих результатів: засобу
роботизації повинні не просто чи імітувати заміщати дії людини, а
виконувати виробничі функції швидше і краще, лише тоді вони будуть
по-справжньому ефективними. Зміна чисельності якої-небудь категорії
працюючих чи заміна ручного маніпулювання автоматичним — не ціль і не
результат.

Аналіз робіт з автоматизації показує, що 60— 70 % економічного ефекту
виходить завдяки більш високій продуктивності автоматизованого
устаткування в порівнянні з неавтоматизованим; 15—20 % — за рахунок чи
підвищення стабілізації якості і лише 10—15%-завдяки економії фонду
заробітної плати. Тому при плануванні й обґрунтуванні робіт з
роботизації необхідно попередньо проаналізувати, як можуть уплинути
намічувані заходи на якість і кількість продукції, що випускається;
чисельність обслуговуючого персоналу.

Саме такі фактори забезпечили пріоритетний розвиток технологічних
промислових роботів, що дозволяють одержати виграш по всіх джерелах
ефективності завдяки поліпшенню якості виробів, підвищенню
продуктивності машин, скороченню чисельності виробничого персоналу, що
працює у важких і шкідливих умовах виробництва.

Другий принцип технічної політики при роботизації виробництва — принцип
комплексності підходу. Усі найважливіші компоненти виробничого
процеси-об’єкти виробництва, технології, основне і допоміжне
устаткування, системи керування й обслуговування, кадри, видалення
відходів — повинні бути розглянуті і в остаточному підсумку вирішені на
новому, більш високому рівні. Іноді досить упустити з полючи зору хоча б
один компонент виробничого процесу, наприклад конструкцію виробу, і вся
система заходів щодо автоматизації виявляється неефективною. Тим більше
безперспективні спроби зводити автоматизацію лише до перетворення
окремих компонентів, скажемо, створенню складних і дорогих систем
мікропроцесорного керування при збереженні відсталої технології, а таких
прикладів чимало. І промислові роботи, і автоматизовані системи
керування повинні розроблятися і впроваджуватися з урахуванням прогресу
технології і конструкції й у комплексі пристосовуватися до вимог
виробництва — лише тоді вони будуть ефективними.

Третій принцип технічної політики при автоматизації виробництва —
принцип необхідності: засобу роботизації, включаючи самі перспективні і
прогресивні, повинні застосовуватися не там, де їх можна пристосувати, а
там, де без них не можна обійтися.

Значимість сучасних засобів електроніки й обчислювальної техніки — не
тільки і не стільки в заміні функцій людини при обслуговуванні відомих
машин, але насамперед у можливостях створення, що відкриваються, на
їхній основі засобів виробництва, що раніш не могли бути створені.

Переважна більшість універсальних металорізальних верстатів, пресів,
зварювальних установок однопозиційні й одноинструментние. У них
одночасно обробляється лише один виріб одним інструментом. Це
порозумівається обмеженими можливостями людини, що не може одночасно
керувати декількома чи процесами об’єктами. Застосування сучасної
електроніки дозволяє створювати устаткування з високим ступенем
концентрації технологічного процесу, з багатьма одночасно діючими
механізмами й інструментами. Тому технічна політика, особливо при
створенні роботизированних виробничих систем для серійного виробництва,
повинна бути спрямована в першу чергу на проектування , упровадження
многоинструментних і многопозиционних машин з диференціацією і
концентрацією операцій, що у десятки разів продуктивніше звичайного
однопозиційного устаткування і де ручні, нероботизированние операції
неможливі. Не потрібно влаштовувати конкуренцію з людиною там, де він
«уріс коренями»; варто терпляче шукати як першочергові об’єкти
роботизації такі, де людина в парі з діючими механізмами конкурувати з
роботом не зможе.

Нарешті, четвертий принцип — принцип своєчасності: впровадження і
тиражування недостатнє дозрілих технічних рішень неприпустимі.

На жаль, найчастіше, упоєні широкими перспективами роботизації, ми
прагнемо до найшвидшого тиражування конструкції роботів, ледь доведених
до рівня «здатних функціонувати».

В остаточному підсумку впровадження дорогих, малонадійних і тихохідних
систем і засобів автоматизації приводить лише до їх дискредитації.

На розвиток роботизації як нового науково-технічного напрямку
безсумнівно вплинула і та обставина, що спочатку створенням промислових
роботів стали займатися фахівці з обчислювальної техніки, технічній
кібернетиці і т.д., що раніше виробничими питаннями автоматизації не
займалися і цілком щиро вірили, що саме головне — 370 створити
конструкцію робота, насамперед систему його керування, і комплекс
керуючих програм для процесів маніпулювання, що імітують дії людини, а
інше, як говориться, буде справою техніки. До такої формації фахівців з
робототехніки належить і автор книги. Очевидно, зовсім не випадково, що
автор, приводячи безліч прізвищ і адрес розроблювачів конструкцій, схем,
математичного забезпечення, не розглядає жодного конкретного приклада
виробничого, цехового впровадження промислових роботів, обмежуючи лише
загальними положеннями і рекомендаціями.

Промислові роботи не є чимось надприродним. Їхнє впровадження може бути
ефективним чи збиткової, скорочувати кадровий чи дефіцит загострювати
воно-усі залежить від конкретних умов.

Значимість промислових роботів не в заміні людини при обслуговуванні
відомих машин. Вони з’явилися тим відсутнім ланкою, що дозволило
поєднувати розрізнене технологічне устаткування в комплексні гнучкі
автоматизовані виробничі системи машин і приладів. Саме таким системам
належить майбутнє. Тому промислові роботи будуть і надалі розвиватися і
завойовувати всі нові позиції, як би ми ні намагалися дискредитувати їх
поспішними і непродуманими діями. Однак не слід змішувати перспективи з
реальними можливостями сьогоднішнього дня. Дуже спірно з урахуванням
недосконалості конструкції і непідготовленості виробництва, а також
допущених помилок, щоб промислові роботи вже найближчим часом могли
істотно вплинути на загальний рівень ручних робіт на виробництві, тим
більше на рівень продуктивності праці у всіх можливих додатках.

І проте майбутнє за промисловими роботами. Прийде час, коли без
промислової робототехніки уявити собі і виробництво, і побут буде
настільки ж важко, як сьогодні без чи автомобіля телевізора.

Застосування сучасних промислових роботів збільшує продуктивність
устаткування і випуск продукції, поліпшує якість продукції, заміняє
людини на монотонних і важких роботах, допомагає заощаджувати матеріали
й енергію. Крім того, вони мають достатню гнучкість, щоб використовувати
їх при випуску продукції середніми і малими партіями, тобто в тій
області, де традиційні засоби автоматизації незастосовні. Дрібносерійна
продукція має великий ринок. Дослідження показують, що переважна
більшість деталей, закуповуваних навіть військовими організаціями, були
випущені партіями менш 100 штук, а у Великобританії відповідно до
проведених оцінок приблизно 75 % усіх металевих деталей випускалося
партіями менш 50 штук.

Роботи ще не мають багатьма найважливіш якостями, властивій людині,
наприклад не здатні до розумного реагування на непередбачену обстановку
і зміну робітничого середовища, до самонавчання на основі власного
досвіду, використанню тонкої координації системи «рука — очей». Роботи з
чи захопленнями подібні їм застосовуються для виконання манипуляционних
операцій, наприклад при видаленні заусенцев, лиття, очищенню злитків,
куванню, термообробці, точному литті, обслуговуванні верстатів на
навантаженні-розвантаженні, формуванні, упакуванні, розміщенні деталей у
палети і складуванні.

Руки роботів замість захоплень можуть оснащуватися різними інструментами
для виконання робіт, починаючи з фарбування розпиленням, нанесення
клейових і ізоляційних покрить і кінчаючи свердлінням, зенкованием,
закручуванням гайок, шліфуванням, піскоструминним очищенням. Крім того,
роботи можна використовувати для крапкового і дугового зварювання,
теплової обробки і різання за допомогою чи полум’я лазера, а також при
очищенні за допомогою водяних струменів. Слід зазначити, що первісні
ілюзії про можливість створити універсальний робот, здатний виконати
майже будь-яку роботу — від зборки до точкового зварювання, тепер у
значній мірі розвіяні. В даний час роботи здобувають спеціалізацію,
стаючи покрасочними роботами, зварювальними роботами, складальними
роботами і т.д.

Нарешті, у відношенні потенційної заміни робітників «сталевими
комірцями» варто пам’ятати, що робот може замінити тільки того, хто
«працює, як робот». Однак недалеко той час, коли роботи зможуть замінити
людей не тільки на стомлюючій, повторюваній чи важкій роботі, але і на
роботах, що, як вважалося раніш, вимагають вправності, що здобувається з
досвідом. Тому цілком зрозуміло, що в багатьох поширення роботів
викликає занепокоєння в зв’язку з можливим ростом безробіття .

З появою складних робототехнических пристроїв не можна більш
затверджувати, що роботи просто замінять людей на непривабливих роботах,
однак людству грозить деградація, якщо воно, побоюючись безробіття, буде
продовжувати

Список використовуваної літератури:

Книга В.И. Захарова і М.П. Васильєва “Промислові роботи”

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019