Робототехнические комплексы

Робот (чеш. robot, от robota - барщина, подневольный труд, rob –раб, слово придумано чешским писателем К. Чапеком и значило у него «искусный в работе человек») - машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которое частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.

По мере развития техники роботы потеряли внешнее сходство с челове­ком и превратились в различные автоматические устройства и механизмы, которые освобождают людей от тяжелой и однообразной работы, от работ, опасной для здоровья (в условиях повышенной радиации, высокой или низкой температуры) и в труднодоступных местах (под водой, в космосе).

Такие устройства механизмы называются роботами.

Робототехнические комплексы (РТК) представляют собой совокупность промышленных роботов, технологического оборудования и средств оснащения, обеспечивающих комплексную автоматизацию технологических процессов в многономенклатурном производстве.

В качестве основного технологического оборудования могут использоваться станки, прессы, сварочные автоматы и промышленные роботы. Средствами оснащения (или вспомогательным технологическим оборудованием) могут быть устройства накопления и ориентации деталей, магазины для хранения сменных захватов роботов, обеспечивающих нормальное протекание основного технологического процесса.

Состав оборудования в РТК строго не регламентируется и определяется его функциональным назначением.

По назначению и решаемому классу задач все роботы мо­гут быть разделены на две большие группы: промышленные и исследовательские.

Промышленные роботы (ПР) роботы, предназначенные дня выпол­нения тяжелой, монотонной, вредной и опасной для здоровья физической работы, а также для выполнения отдельных видов трудоемкой, напряжен­ной и утомительной умственной работы (проектирование, информацион­ное обеспечение, управление).

Соответственно конкретным областям применения имеется ряд раз­новидностей промышленных роботов.

Промышленные роботы, получившие наибольшее развитие в настоящее время, предназначены для автоматизации основных и вспомогательных операций в различных отраслях промышленности: в машиностроении и приборостроении, в горно-добывающей, нефтехимической, металлургической, атомной и др.

Промышленные роботы подразделяются на три группы по производственно-технологическим признакам:

­ производственные, или технологиче­ские (ППР), для основных операций технологических процессов;

­ подъемно-транспортные, или вспомогательные (ПТПР), выполняющие действия типа взять – перенести – положить

­ универсальные (УПР) для различных операций – основных и вспомогательных

По специализации промышленные роботы подразделяются на

­ специальные выполняющие строго определенные технологические операции или обслуживающие конкретные модели технологического оборудования;

­ Специализированные, или целевые, предназначенные для выполнения технических операций одного вида (сварки, сборки, окраски и т.п.) или обслуживания определенной группы моделей технологического оборудования, объединенных общностью манипуляционных действий;

­ универсальные, или многоцелевые, ориентированные на выполнение как основных, так и вспомогательных технологических операций различных видом и с различными группами, моделей технологического оборудования.

Исследовательские роботы это роботы, предназначенные для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах. Такими объектами могут быть труднодоступные или недоступные для человека сферы (космическое пространство, океанские глубины, недра Чем ли, -экстремальные лабораторные условия) либо области, где требуются выявление, переработка и анализ огромной по объему информации, на пример информационный поиск и разведка, искусство и литература.

Основными факторами, определяющими целесообразность применения РТК являются:

- вредные, физически тяжелые и опасные для жизни ручные операции, механизация и автоматизация которых традиционным методом невозможна;

- погрузочно - разгрузочные и другие работы, выполнение которых ограничено быстродействием движения рук рабочего и быстрой его утомляемостью;

- необходимость повысить качество изготовляемых изделий, увеличить объем их выпуска, сократить затраты времени на их изготовление за счет высоких технических показателей РТК;

- снижение уровня производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Значительная часть промышленных роботов (ПР) выполняет основные технологические операции дуговой и контактной сварки, сборки, окраски поверхности и др.

Автоматизируя выполнение вспомогательных операций, промышленные роботы объединяют оборудование в единые системы, обладающих гибкостью, универсальностью, быстротой переналаживаемости.

Существуют следующие схемы обслуживания промышленными роботами технологического оборудования.

- один ПР обслуживает одну единицу оборудования;

- один ПР обслуживает несколько единиц оборудования;

- несколько ПР обслуживают одну единицу оборудования, когда на нем выполняется несколько операций;

- несколько ПР одновременно обслуживают несколько единиц технологического оборудования.

Производительность РТК – это количество изготовленных изделий за определенный период времени. Различают цикловую и сменную производительность РТК.

Цикловая производительность РТК определяется по формуле:

, (7.2.1.)

где ‑ количество изделий, изготовленных за один цикл РТК;

‑ продолжительность одного цикла РТК, ;

Сменная производительность РТК определяется по формуле:

, (7.2.2.)

где ‑ продолжительность смены в ;

‑ коэффициент, учитывающий потери времени на техническое и организационное обслуживание, переналадку оборудования.

Универсальность РТК характеризуется возможностью изготовления изделий, различных по назначению, но имеющих конструктивно – технологическое сходство, а также переходом от изготовления одного вида изделия к другому с небольшими затратами подготовительно – заключительного времени.