Безлюдне виробництво

Міністерство освіти і науки Украины.

Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «ХАИ».

Кафедра робототехники.

Реферат на тему:

«Безлюдне производство».

Виконав студент грн. 118.

Товстун Константин.

Харків 2001 г.

На очах відбувається глибоке характер праці виробничого робочого. Були часи, коли роботу вели повністю за універсальних верстатах (токарних, фрезерних, свердлильних тощо. п.), на яких робочий міг виточувати чи фрезувати, чи свердлитиме будь-яку деталь (не більше можливостей даного верстата). Тоді всі забезпечувалося мистецтвом ручної праці робочого. Ручним працею людини визначалися і решта видів виробничих операцій (лиття, зварювання, складання виробів). Недарма у роки вживався термін «робочі руки» (потрібні «робочі руки»). Це ж спостерігалося й у інших галузях промисловості (електротехнічній, легкої, текстильної, харчової), соціальній та гірничодобувних галузях, і на будівельних роботах. Ручну працю був основним й у транспортних операціях (при навантаженню-розвантаженню) як і масштабі країни, і у обмежених умовах заводу чи цеха.

Величезним кроком по дорозі технічного прогресу стала у минулому механізація людського роботи в усіх її видах, насамперед на трудомістких, важких, шкідливих роботах. З розвитком механіки, численних її додатків й енергетики багато зробили для істотного полегшення праці чоловіки й збільшення продуктивність праці. Поступово переважають у всіх промислових галузях замість окремих верстатів з’явилися механічно і електрично взаємозалежні технологічні лінії, містять комплекси виробничого устаткування. З’явилися конвеєрні лінії, роторні лінії, вугільні комбайни, сільськогосподарські машины.

Успіхи механізації стали доповнюватися автоматизацією виробничих процесів з урахуванням досягнень автоматики, теорії та практики автоматичного регулювання, не залучаючи яких неможливе було б багатьох видів технології, енергетики, функціонування багатьох машин як в усіх проявах виробництва, а й у транспорті, і сільському господарстві. Саме автоматизація в найсильнішої мірою сприяла збільшення ефективності виробництва в усіх галузях народного господарства країни. Поєднання механізації і автоматизації на єдиній комплексі із застосуванням електротехнічних і електронних засобів і коштів вимірювальної техніки зажадало вже аналізу найбільш доцільного поєднання цих засобів у єдиною технічною системі, щоб у цілому отримати найбільшу ефективність і надійність роботи за найменшої стоимости.

У зв’язку з цим виникла потреба у розвитку відповідних методів системотехники, загальної теорії управління і системного аналізу. Значення цієї нової науково-технічного напрями особливо посилилося в в зв’язку зі ускладненням продукції, укрупненням виробничих підприємств, значним розширенням кооперації між підприємствами й між галузями промышленности.

Складність процесів управління перевищила людські можливості своєчасно оцінювати виникаючі скрутні ситуації, вибирати найвигідніші варіанти організації взаємозв'язків як і складних технічних системах, і у стосунки з партнерами, що у загальному виробничому процесі, з споживачами і постачальниками сировини й устаткування. Важко стало таких умов «вручну», з урахуванням особистих здібностей й історичного досвіду, створювати налагоджене виробництво із безперебійним ходом усіх її зовнішніх й наявність внутрішніх процесів і пов’язувати все етапи планування в масштабах народного господарства, з заданого обмеження ресурсов.

Виникла на цілком нову (проти механізацією й малої автоматизацією технологічних процесів) проблема — автоматизація розумової діяльності. Це було однією з основних елементів нової науково-технічної політики, заснованої на досягненнях теорії управління, кібернетики і з широко він електронної обчислювальної і вимірювальної техніки. Застосування обчислювальної техніки прискорило виконання таких робіт й одержання таких результатів, які раніше цілком немислимі. Звісно, й у умовах нові досягнення фізики та хімії, як і зараз, продовжують найважливішу роль вдосконаленні технологічних процесів й у прискоренні науковотехнічного прогресу. Але хочемо звернути нині головну увагу до роль теорії управління та обчислювальної техніки саме у автоматизації розумової праці людини у процесах управління виробництвом, у процесах проектування, планування, обліку й контролю, у створенні робіт колективів людей, проведенні прикладного наукового експерименту, і т. п. Вочевидь, що проблему ця надзвичайно багатогранна. Робототехніці і гнучким виробничим системам зараз належить провідна роль інтенсифікації економіки, підвищення ефективності виробництва поруч із використанням передових технологічних процесів і технологічного устаткування. Разом про те розвиток робототехніки і гнучких виробничих систем має і першорядне соціальні значення: докорінно змінюється образ робочого з виробництва і характеру праці всього заводського персонала.

Звісно, поява робототехніки і гнучких виробничих систем не скасовує використання їх у окремих випадках колишнього типу універсальних верстатів і пристосувань, застосування малої механізації і автоматизації колишнього типу, і т. буд. Вони ще по-своєму удосконалюватися й застосовуватися там, де це потрібно і це доцільно. Важливе значення мають ще й нові роторно-конвейерные линии.

Що ж до робототехніки і гнучких виробничих систем, то можна сказати, що основою їх є комплекс здобутків і традицій механіки, і управління, та обчислювальної й інформаційної техніки. У цьому сенсі тут є тісне поєднання автоматизації і механізації виробничих процесів з широкою автоматизацією розумового труда.

Відвідання сучасного машинобудівного підприємства залишає незабутні враження. Лише кілька років тому такі підприємства виглядали скопища металорізальних чи інших верстатів, керованих вручну. Кожен верстат обслуговував окремий оператор, діяла відповідно до розробленим інструкціям. Робітники виконували і такі важливі операції, як перенесення партій деталей різної стадії готовності з однієї верстата на другой.

Нині картина змінюється. Багато операції механічної обробки здійснюються тільки верстатами, котрі управляються ЕОМ і значну частину часу можуть функціонувати до втручання державних людини. Команди на верстати надходять немає від цехового персоналу, а, по мереж передачі — з комп’ютерів, що є іншою ділянці підприємства. А установки типу роботів грають значної ролі у виконанні таких найважливіших виробничих операцій, як транспортування деталей, зварювання, забарвлення, і навіть у, потребують виняткової точності, складальних операціях, зокрема, під час монтажу мініатюрних електронних компонентів на друкованих платах.

Впровадження промислових роботів займає вельми важливе місце у загальному процесі комп’ютеризації виробництва, результати якого дедалі більше відчуваються на промислових підприємствах багатьох країн Таке еволюційний розвиток надає особливо сильний вплив тих галузі обробній промисловості, що випускають продукцію у вигляді штучних виробі незалежно від цього, з якого матеріалу ці портрети виконані — тканини, металу, пластмаси чи деревини. Кожне виріб має виготовлятися індивідуально шляхом обробки вихідних матеріалів. Іншим основним тип промисловості — зване безупинне виробництво — має особливості: що виходить продукція, по крайнього заходу, що на деяких етапах технологічного циклу, перебуває або у газоподібному чи рідкому стані, або у формі порошка.

За виробництва штучних виробів найважливіші операції виконуються машинами, які ріжуть, довбають, нагрівають, свердлять, кують, фарбують, в’яжуть, тчуть чи зварюють вихідний матеріал. Сировиною тут служать тверді речовини. Багато років робляться зусилля максимально автоматизувати такі процеси, щоб знизити Витрати оплату виробничого персоналу, прискорити випускати продукцію й тимчасово підвищити підвищення якості. Коли спеціалізоване автоматичне обладнання виконання конкретної технологічної операції введено в експлуатацію, вона здатна багаторазово повторювати цю операцію за мінімальної втручанні людини. За такої типі механізації виробництва (званому в інженерних колах «жорсткої» автоматизацією) автоматичний верстат може, наприклад, щоразу зібрати отвір у зазначеній точці однакових металевих болванок, а, скажімо, система для забарвлення розпиленням, діюча на автомобільному заводі, завдаватиме покриття на ідентичні деталі принаймні того, як рухаються по конвейеру.

Такий вид автоматизації відрізняється одним істотним недоліком. Він застосуємо лише у випадках, коли вироби випускаються дуже великими партіями, які номенклатура змінюється дуже рідко. На встановлення та введення в експлуатацію такого устаткування витрачається дуже багато час і, що відповідні витрати виправдовуються в тому разі, як його розраховане на безперервний випускати продукцію багато тижнів чи місяців. Якщо ж підприємству необхідно постійно змінювати асортимент вироблених виробів на відповідностей з коливаннями попиту, то жорстка автоматизація виявляється нерентабельним. Тоді нерідко доводиться відмовитися від впровадження устаткування з найвищої ступенем автоматизації і ставку на традиційні ручні методи випуску продукции.

Багато виробничі процеси пов’язані з різними маніпуляціями технологічними об'єктами. Йдеться, наприклад, про операції зняття деталей зі верстатів чи конвеєрів, про упаковці, складанні, фіксації заготовок під час обробки, і навіть про маніпуляціях такими робітниками інструментами, як свердла і зварювальні електроди. За жорсткої автоматизації виробничого процесу виконання таких операцій можна покласти спеціалізовані автомати, кожен із яких виконує одну конкретну операцію. Якщо ж жорстка автоматизація неприйнятна, таких операцій рідко вдається механізувати — їх виконувати людям; тож в цехах традиційних виробничих підприємств погрузочно-разгрузочными і іншими допоміжними операціями займається дуже багато рабочих.

Але всі сказане належить до підприємств, працюючим «по старому». Впровадження роботів, що уособлюють собою «гнучку» автоматизацію, дозволить здійснювати низку виробничих процедур нових типів. Ці устрою можна запрограмувати виконання різних робіт, тому вони охоче переключаються з одного завдання в іншу за зміни номенклатури своєї продукції. Не становить, наприклад, особливих зусиль закласти у пам’ять робота програму, відповідно до якої, він знімати з конвеєра деталі різних ж розмірів та форм. Отже, роботи особливо вигідні підприємствам, виготовляють продукцію дрібними партіями, причому тип вироби змінюється від партії до партії. Підприємства що така поширені значно ширшим, ніж, що протягом багато часу безупинно випускають один і той ж изделие.

Практичні выгоды.

Для підприємств середньоі мелкосерийного виробництва роботи як зразки коштів гнучкою автоматизації мають безсумнівними достоїнствами, які можна розділити втричі групи. Джозеф Энгелбергер, засновник компанії «Юнимейшн «і з піонерів робототехнической промисловості, перераховує ці гідності у своїй книжці «Практична роботика » :

1. Роботи є готові до застосування кошти автоматизації, оскільки компанії-постачальники вже провели великі роботи з виробничої спеціалізації такого устаткування. Застосування роботів дозволяє значно в стисліші терміни вводити до ладу нові технологічні лінії, але це своєю чергою сприяє якнайшвидшому впровадженню оригінальних розробок на серійне производство.

2. Знижується обсяг необхідних налагоджувальних операцій. Коли ухвалено рішення встановити підприємстві промислові роботи, потрібно забезпечувати їхню поєднання коїться з іншими технологічними установками. Усе це устаткування необхідно налагодити із метою усунення дефектів, скажімо, в програмних засобах, й у роботів значну частину такої роботи проводить фирма-поставщик.

3. Роботи можна використовувати й по тому, як завершиться виконання завдання, яку вони були спочатку розраховані. Ймовірно, що лінія із виробництва виробів, де на кількох робот покладено конкретні функції, діятиме всього півроку чи рік. Потім номенклатура випущених виробів змінюється, і підприємству, можливо, доведеться «списувати «устаткування такий лінії. Проте, оскільки робіт у принципі програмується на вирішення різних завдань, може бути зняти з цією виробничої лінії перекинути в іншу. З використанням коштів жорсткої автоматизації така заміна виключена, оскільки вони здатні виконувати операції лише одну типу. Коли такого устаткування завершує роботу у рамках технологічного процесу, котрій призначене, в нього зазвичай залишається лише шлях — з заводського цеху в металлолом.

Не треба думати, що тільки роботи вписуються до сучасного концепцію гнучкою автоматизації; на промислових підприємствах трапляються й дещо решта видів устаткування, чинного відповідно до цими принципами. До подібним технічних засобів можна віднести металорізальні верстати з комп’ютерним числовим програмним управлінням (КЧПУ) і саморушні візки, звані також автоматичними транспортними засобами, які перевозять деталі з однієї виробничого ділянки в інший. Верстати з КЧПУ оснащуються ріжучим інструментом та інші пристосуваннями для обробки металевих деталей й управляються ЕОМ. Робот їх може становити хіба що єдине ціле зі верстатами з КЧПУ, подаючи ними деталі для обработки.

На більшості сучасних підприємств виробничі ділянки, де виконуються різні фази технологічного процесу, з'єднані між собою мережею передачі. Отже, компьютеризованные установки переважають у всіх підрозділах подібного підприємства обмінюються інформацією, т. е. що їх ними функції повністю взаимосвязаны.

Припустимо, в проектному відділі підприємства розробляється новим типом комплектувального вироби — скажімо, металева кришка картера для коробки передач нових типів. Коли фахівець підготує відповідний креслення (але не папері, але в екрані дисплея ЕОМ — з допомогою так званої системи автоматизованого проектування, чи САПР), він натискає ряд кнопок на клавішній панелі ЕОМ. Таким шляхом на комп’ютеризований металообробний верстат, що у заводському цеху, передається програма, яка описувала процес виготовлення нової кришки картера. Ця інформація поширюється через мережу зв’язку, яка з'єднує між всі підрозділи підприємства багато в чому аналогічно тому, як телефонна мережа загального користування пов’язує заклади і індивідуальні житла в городах.

Через війну верстат обробляє металеву заготівлю згідно з командами, закладені у машинної програмі. Поєднання коштів комп’ютеризованій графіки з КЧПУ-установками називається системою автоматизованого проектування — автоматизації виробничих процесів (САПР/САПП).

Нерідко різноманітними операціями по переміщенню матеріалів і комплектуючих виробів зайнятий низку роботів і автоматичних транспортних коштів. Зокрема, комплекс, що з таких пристроїв, може використовуватися зі зняттям металевої деталі (в аналізованому разі - кришки картера) зі верстати й відправки їх у складальний цех, де роботи з'єднують цієї деталі коїться з іншими металевими компонентами, приміром, із корпусом коробки передач.

Фінансові підрозділи та складської персонал підтримують контакти з виробництвом через інші обчислювальні системи. Це дозволяє адміністрації, планувальної обсяг випуску продукції, постійно бути, у курсі всього, що відбувається кожній ділянці підприємства. Нарешті, готове виріб відправляють на автоматизований склад. Кобзарство там зберігається в спеціальному контейнері до того часу, перебувають у нього не було виникне попит. Тоді відділ збуту зажадає його зі складу, звідки воно надійде на транспортер для відвантаження заказчику.

Комп’ютеризоване устаткування, що дозволяє автоматично виготовляти невеликі партії виробів, називають гнучкими виробничими системами (ДПС). У типовому випадку така система складається з трьох часток: власне обробного устаткування (або верстати з КЧПУ, або ливарні чи складальні установки, безпосередньо які виготовляють вироби), коштів транспортування (роботи чи саморушні візки) деталей і системи управління. Зазвичай, тут задіяний чимало комп’ютер, а цілий ієрархічний комплекс ЕОМ. Приміром, у пам’яті диспетчерського комп’ютера зазвичай зберігається детальний план роботи підприємства. Він має інформацію про функціях, виконуваних різноманітними комп’ютеризованими верстатами, опис взаємозв'язків з-поміж них, і навіть даних про необхідному темпі випуску продукції. Такий комп’ютер сполучається з іншими обчислювальними машинами, реалізують алгоритми управління конкретними пристроями, скажімо з роботами чи верстатами з КЧПУ. Натомість ці ЕОМ «другого рівня «можуть взаємодіяти з мікропроцесорами, розміщеними лише у верстатах чи роботів. Така структура утворює ряд чітко виражених трактів, якими інформація надходить на установки, безпосередньо здійснюють технологічний процесс.

Гнучкі виробничі системи розраховані як на автономне функціонування. Через інші інформаційні мережі можуть взаємодіяти з підрозділами невиробничого характеру, наприклад з плановими чи фінансовими відділами. Зазвичай, ДПС мають також низку переваг проти традиційним устаткуванням, керованим вручну. Для їх обслуговування потрібно менше персоналу, оскільки значна частину роботи доручається машини. Деталі обробляються з більшою точністю: коли встановиться необхідний режим роботи, ДПС повинна функціонувати без перебоїв, бо всі інструкції з виконання виробничих операцій представлені у вигляді безпомилкових (по крайньої мері, теоретично) програм чітко визначеного змісту. Усе це представляє разючі контрасти з підприємствами, де більшість технологічних операцій здійснюється вручну. Люди можуть чудово справлятися зі своїми справою протягом 90% робочого дня, однак у інші 10% часу можуть відчути втома чи нездужання, що сприятиме істотного погіршення якості його роботи, отже, і випущеної продукции.

Ще одна доказ на користь впровадження ДПС у тому, що вони менш габаритны, ніж аналогічні комплекси устаткування, керованого вручну. На звичайному заводі велика кількість установок простоює значну частину робочого дня. На відміну від рівня цього компоненти ДПС функціонують практично безупинно, т. е. ДПС складається з меншої кількості одиниць устаткування, ніж традиційний верстатний ділянку, виконує таку ж виробниче завдання. Отже, для установки сучаснішого устаткування підприємству, цілком імовірно, знадобиться менше площі, та, крім того, йому вдасться заощадити на таких накладних витратах, як Плата опалення та освещение.

Рассмотрим конкретні завдання, які роботи вирішують нині на промислових підприємствах. Їх можна розділити втричі основних категории:

— маніпуляції заготовки і изделиями.

— обробка з допомогою різних инструментов.

— сборка.

Маніпуляції виробами і заготовками.

При разгрузочно-загрузочных і транспортних операціях робот заміняє пару людських рук. У його обов’язки не входять особливо складні процедури. Він лише багаторазово повторює один, і тугіше операцію в відповідність до закладених у ньому (роботі) програмою. Розглянемо типові застосування роботов.

1) Загрузочно-разгрузочные работы.

У багатьох галузях машинобудівної промисловості використовуються установки для лиття, різання і кування. Найчастіше послідовність виконуваних ними операцій дуже проста. Спочатку заготівлі завантажують в виробничу установку, які потім опрацьовує суворо належним чином, і, нарешті, готові деталі беруть із неї. Завантаження і розвантаження, зазвичай, виконують робочі чи у випадках, коли застосовні кошти жорсткої автоматизації, спеціалізовані механізми, расчитанные для операцій лише одну виду. Роботи можуть тут виявитися корисними, якщо характер таких загрузочнорозвантажувальних операцій раз у раз меняется.

Наприклад, в ливарному виробництві роботи використовують як для дозованої розливання розплавленого алюмінію, так вилучення з прес-форми затверділих виливків і охолодження їх. Такий їхній підхід має двома перевагами. Насамперед, роботи гарантують суворіше дотримання вимог технологічного процесу: діють у відповідність до заданої програмою, вони вводять у установку точно дозоване кількість металу. Потім у суворо визначені моменти часу вони беруть із неї отформованные деталі. Завдяки точному дотриманню технологічного процесу суворо дотримуються і характеристики изделий.

Друге перевагу такого підходу у тому, що значно полегшується робота оператора. Вилучення розпеченого шматка металу з прес-форми одне з мало привабливих робіт, і, щоб їх виконував робот. Отже роль людини зводиться контролю за протіканням процесу управлінню діями робота з допомогою компьютера.

2) Перенесення виробів з одного виробничої установки на другую.

У багатьох галузях машинобудівної промисловості погрузочнорозвантажувальні механізми призначені для переміщення виробів з однієї виробничого ділянки в інший. І за виконання таких переміщень роботи грають важливу роль.

На заводі фірми IBM в Пикипси (прим. Нью-Йорк), що випускає комп’ютери, роботи завантажує магнітні диски до системи, де на кількох них записується необхідна інформація. Програма, управляюча роботом, містить інструкції про те, у яку з чотирьох установок для записи слід завантажувати той чи інший «порожній» диск. З іншого боку, програма задає конкретний набір команд, який відповідна установка повинна занести на диск. Той-таки робот здійснює і двоє інших етапу цього технологічного процесу. Він дістає диск з записувальною встановлення і поміщає їх у пристрій, яке струменем стиснутого повітря притискає до поверхні диска самоклеющуюся мітку. Потім робот виймає диск з допомогою загарбного пристосування, і упаковує його конверт .

Такий робот розроблено і впроваджено англійською автомобілебудівному заводі. Він пересувається на гусеницях між п’ятою виробничими ділянками заводу. Робот дістає пластмасову деталь автомобіля з установки для инжекторного пресування і послідовно переносить деталь на доводочные ділянки, де з неї знімаються облои і заусенцы. Далі робот поміщає деталь на спеціалізований верстат, який полірує її. І, насамкінець деталь переміщається з полірувального верстата на конвейер.

3) Упаковка.

Практично всі побутові і промислові товари необхідно упаковувати, й у роботів технічно нескладне складності піднімати готові вироби і поміщати у будь-яку тару.

На заводах одній з кондитерських фірм Англії спеціалізовані роботи займаються укладанням цукерок в коробки. Ці автомобілі дуже складні, і досконалі. По-перше вони з продукцією дуже акуратно: стиснувши шоколадне виріб, можуть змінити його форму чи розчавити його. Удругих, робот дотримується високу точність при укладанні цукерок в коробки, поміщаючи в певні осередки коробки .

4) Вантаження важких предметів на конвеєр чи палеты.

Крім упаковки мініатюрних виробів, і навіть промислових і побутових товарів роботи іноді виконують і навантаження важких предметів. Фактично вони тут заміняють підйомно-транспортні машини, керовані операторомчеловеком.

Обробка деталей і заготовок .

Хоча роботи, виконують обробку виробів з допомогою різних інструментів, і в цьому поки менш широке застосування, ніж аналогічне обладнання транспортування деталей і заготовок, вони продемонстрували свою ефективність під час вирішення багатьох задач.

1) Сварка.

Ця операція найчастіше виконується з допомогою роботів, виділені на маніпулювання інструментом. Роботи можуть здійснювати два виду зварювання: крапкову контактну і дугову. У обох випадках робот утримує зварювальний пістолет, який пропускає струм за два соединяемые металеві детали.

Відповідно до керуючої програмою, зварювальний пістолет може переміщатися мало порушуючи заданої траєкторії. І якщо перемоги програма налагоджена добре, зварювальний пістолет прокладає шов з дуже високої точностью.

Більшість роботів для точкової зварювання застосовується у автомобільної промисловості. При складанні автомобіля необхідні величезне кількість операцій точкової зварювання, щоб належно своїх з'єднати між собою різні деталі кузова, наприклад боковини, дах і капот. На сучасних конвеєрах цих деталей спочатку з'єднуються тимчасово кількома прихваточными зварними сполуками. Далі кузов переміщається по конвеєра повз групи роботів, кожен із яких веде зварювання у суворо певних місцях. Оскільки всі кузова, монтируемые в одній виробничої лінії, щоб одержати високоякісних сполук просто потрібно, щоб робот щоразу повторював задану послідовність перемещений.

При очевидних перевагах такого використання роботів існує ряд серйозних технічні проблеми. Запрограмувати робот дуже непросто. Не треба тільки поставити точний маршрут руху маніпулятора, а й підготувати інструкції, відповідно до якими регулюється напруга й сила струму у кожному точці маршруту. Ті параметри можуть змінюватися, наприклад, залежно від товщини свариваемого матеріалу чи то з того, якої форми має прокладываемый шов — пряму чи криволинейную.

Слід також сконструювати фіксатори, утримують деталі в процесі зварювання в такий спосіб, щоб зварювання здійснювалася за високої точності позиціонування. Коли зварювальний пістолет тримає людина, він здатний враховувати незначні усунення заготівлі. Сварщик-человек лише злегка змістить інструмент, про те, аби виконати шов в заданому місці. Робот ж ми здатний приймати такі рішення, якщо фіксатори допускають перекіс або зсув, що існує можливість, що зварні шви будуть розташовані з відхиленням. З іншого боку, фіксатор повинна бути такою, щоб маніпулятор мав доступом до деталі із різних сторон.

Наступна проблема стосується допусків на изготавливаемые деталі. Сварщик-человек приймає до уваги неминучі відхилення у розмірі, але роботу така корекція несила. Отже, коли зварювання здійснюється з допомогою автоматики, допуски на деталі, изготавливаемые на інших ділянках підприємства, повинні прагнути бути минимальными.

Характер впливу, яке роботи надають інші етапи виробничого процесу (цілком можливо, що його призведе до тісній прив’язці всіх технологічних операцій), називається «принципом доміно» в робототехнике.

2) Обробка резаньем.

2.1) Сверление.

Зазвичай, операцію свердління здійснюють на верстаті. При використанні робота у його захватном пристосуванні закріплюється робочий інструмент, який переміщається від поверхні оброблюваної деталі, высверливая отвори у потрібних місцях. Перевага як і процедури проявляється у тому випадку, коли випадає працювати з великогабаритними і масивними деталями чи проробляти велика кількість отверстий.

Операції свердління грають значної ролі у виробництві літаків: вони передують клепці, коли у отвори вставляються мініатюрні зажимные деталі, скріплюючі між собою два аркуша металу. У деталях літаків необхідно проробляти сотні, або навіть тисячі отворів під клепки, і це природно, таку операцію доручили роботу.

Англійська компанія виготовляє деталі механізму бомбосбрасывания, покликаного забезпечити винищувача «Торнадо». Механізм є циліндричну конструкцію довжиною приблизно 6 м, до котрої я потрібно приклепати кожух із 8 металевих панелей. У кожусі необхідно просвердлити близько 3 тис отворів під клепки. Проблема в тому, як домогтися, щоб робот, оснащений високошвидкісної сверлильной голівкою, виконував отвори точно в заданих местах.

Інженери дійшли висновку, що цю то можна вирішити наступним чином: робочий просвердлює ряд еталонних отворів (приблизно метр друг від друга) вздовж панелей, розміщені належно своїх поверх циліндричною конструкції. Маніпулятор з закріпленим у його затискачі сенсорним зондом (а чи не свердлом) переміщається від поверхні заготівлі, посилаючи на згадку про робота даних про місцезнаходження еталонних отворів. Потім робот розраховує точні координати інших отворів, виходячи з цих базових точок. Потім робот, завершивши операцію свердління, видаляє решта в отворах малесенькі частки металу спеціальним инструментом.

2.2) Бесконтактная обробка заготовок.

Через малої жорсткості і недостатньою твердості, роботи що неспроможні проводити обробку твердих матеріалів резаньем. Тому інженери вивчають безконтактні методи обробки матеріалів, подібних металу чи пластику. З цією метою, зокрема, використовується лазер. У робочому органі робота закріплено прилад, яка переказує высокоэнергетическое когерентний випромінювання лазера (навіщо нерідко використовується волоконно-оптична система передачі) на оброблювану заготівлю. Лазер можна з високої точністю різати пластини з металу, зокрема сталі. Робот переміщає робочий орган над оброблюваним листовим матеріалом небалістичною траєкторією, обумовленою програмою. Програмою ж регулюється інтенсивність світлового променя відповідно до завтовшки який нарізається материала.

Інший безконтактний метод резанья грунтується на використанні струменя рідини. Такий їхній підхід вперше застосувала компанія «Дженерал Моторс». Для її заводі Адріане установлено систему з десятьма роботами, яка виготовляє пластмасові деталі нафтоналивних цистерн. 8 із десяти роботів направляють водяні струменя під високим тиском на переміщувані конвеєром пластмасові листи. Ці струменя прорізають в вихідному матеріалі ряд отворів і щілин, і навіть видаляють зайві елементи пластмасових пресованих деталей. За твердженням представників компанії «Дженерал Моторс», така роботизированная система дуже економічна, оскільки виключає знос інструменту та дозволяє підвищити якість операцій резанья. Оскільки система управляється програмою, яка зараз переживає пам’яті центрального комп’ютера, контролю і обслуговування всіх 10 роботів потрібно лише два оператора.

3) Нанесення різних складів на поверхность.

На більшості підприємств після таких операцій, як резанье, виробляється обробка поверхні хіба що виготовлених деталей (частіше всього забарвлення). Це іще одна тип виробничих операцій, які здатний виконувати робот, якщо його оснастити пульверизатором. На згадку робота закладається програма, забезпечує виконання певної, багаторазово повторюваної послідовності переміщень. Одночасно програма регулює швидкість разбрызгивания фарби. У результаті поверхні окрашиваемой деталі утворюється рівномірний покриття, причому нерідко робот забезпечує вищу якість забарвлення, ніж сама людина, якому властива неточність рухів. Серед інших процедур обробки поверхні можна назвати напилювання антикорозійних рідин на листи металу за захистом їхнього капіталу від хімічного чи фізичної сили оточуючої середовища, і навіть нанесення клеевых складів на поверхню деталей які підлягають з'єднанню. Автомобілебудівні компанії досліджували можливість застосування останньої операції у етапі остаточної «підгонки» готових вузлів, зокрема за монтажі таких елементів, як хромові вкладки на кузові автомобіля. За виконання таких операцій робот вміщують у оболонку, яка її від влучення клею та інших сполучних речовин. Його теж можна «навчити» тому, що він раз у раз самостійно очищався, занурюючи захватное пристосування в очищающую жидкость.

4) Чистова обработка.

Самій «непопулярною» операцією в механообработке, яка того ж важче піддається автоматизації, є, мабуть, видалення заусенцев, сторонніх частинок і зачистка.

Така чистова обробка досить складна процедура. Робочий підносить оброблювану деталь до абразивному інструменту, який стачивает гострі краю та шорсткості лежить на поверхні вироби. Ця процедура займає важливе місце у технологічному процесі, проте, виконувати її вручну дуже непросто.

Можливості використання роботів на довершення обробки виробів досліджувалися у багатьох країнах. Основна труднощі полягає у цьому, що роботи що немає природною в людини здатністю контролювати якість своєї роботи, робот неспроможна змінювати послідовність своїх дій, якщо він оснастили відповідними датчиками. Англійська фірма, що спеціалізується на виготовленні з'єднувальних елементів водогінних труб, здійснила проект, який дозволив оснастити робот найпростішої системою «машинного» зору як телевізійної камери. Припустимо, робот тримає якусь деталь, наприклад, латунний кран, телекамера передає зображення крана в комп’ютер, який у часи чергу регулює притиск шлифовального ременя, стачивающего нерівності лежить на поверхні цієї литої деталі. З іншого боку, комп’ютер управляє переміщенням маніпулятора робота. Отже, дії всіх компонентів системи — телекамери, основного маніпулятора, регулюючого притиск шлифовального ременя, взаємно скоординированы.

5) Випробування і контроль.

Коли виготовлено деталь чи змонтовано кілька вузлів, зазвичай проводиться їх випробування з виявлення можливих дефектів. Ретельному контролю піддаються лінійні розміри деталей. Усі вимірювальні операції є частиною повсякденних завдань, розв’язуваних усім підприємствах світу. Роботи здатні полегшити виконання. З цією метою роботи оснащуються мініатюрними оптичними датчиками; зазвичай, це світлодіоди, поєднані з напівпровідниковими светочувствительными приладами. Опромінюючи проверяемую поверхню променем певної частоти, такий датчик приймає відбите від поверхні випромінювання, має ту ж частоту. Робот, відповідно до закладених у ньому програмою, переміщає датчик від однієї точки контрольованого вироби до іншої і за результатами виміру інтервалу часу між моментом випущення світлового імпульсу і його прийому після відображення розраховується форма перевіреній поверхні. Всі ці дії виконує комп’ютер даної автоматизованої системы.

Операції такого роду дозволяють уникнути використання таких інструментів, як микрометры і штангенциркулі. Такі робототехнические кошти вперше використовувала компанія «Дженерал Моторс» контролю форми і збільшення розмірів автомобільних деталей. З використанням такий роботизированной системи зайвими у відправленні виробів на спеціальні пункти контролю за якістю — відповідні процедури можна проводити безпосередньо на конвеєрі, не перериваючи виробничого процесса.

Сборка.

Великий обсяг робіт на сучасних підприємств посідає складальні операції, проте чимало їх вимагають особливого майстерності і занадто складні для машини. У зв’язку з цим значної частини складання цих пір виконується вручну. Проте ряд складальних процесів вже автоматизовано; це стосується переважно до щодо простою й багаторазово повторюваним операциям.

Приклад фірми IBM можна простежити, як проходили експерименти по застосуванню роботів в складальних процесах. Ця найбільша фірма по виробництву комп’ютерів як продає роботи, призначені для складання, а й їх у власних підприємствах у багатьох країнах. На заводі цієї компанії, у Гриноке (Шотландія) займаються створенням «острівців автоматизації» — комплексів, що містять велику кількість комп’ютеризованих механізмів, якими виробляють складання виробів при мінімальному участі людини. За оцінками фахівців фірми IBM, в результаті автоматизації щорічний обсяг продукції підприємства виріс у 10 раз проти 1974 роком, тоді і кількість працівників ньому залишили практично неизменным.

Одне з таких «острівців» є виробничу лінію, де виготовляються логічні блоки з силовими каскадами. Лінія включає процесори і джерела харчування для дисплеїв, входять до складу мікрокомп'ютерів. На лінії виробляється складання чотирьох компонентів: двох частин пластмасового корпусу устрою, блоку електричних ланцюгів і пластмасової плати зі змонтованим у ньому набором микросхем.

Для монтажу кожного блоку потрібно два гвинта, що подаються в робочі органи роботів спеціальними механізмами — живильниками. Роботи самі вводять гвинти на відповідні отвори вироби. Для управління всієї виробничої лінією досить п’яти чоловік. За даними фірми IBM, для виготовлення такою самою кількістю пристроїв, традиційними методами ручний складання потрібно було вчетверо більше робочих. Виявляється тенденція до створення зв’язків у межах підприємства між системами автоматичної складання подібним описаної вище. Наприклад, з допомогою автоматичних транспортних засобів, які переміщають вироби, що є за тими чи інших стадіях готовности.

2.1)Монтаж друкованих плат.

Ще один галузь виробництва, де роботы-сборщики міг би знайти широке застосування, — монтаж електронних компонентів на друкованих платах. Деякі з цих операцій можуть виконувати спеціалізовані складальні комплекси, проте, сутнісно, вони є маніпулятори, розраховані рішення суворо визначених завдань; їх можна запрограмувати в такий спосіб, що вони виконували вже інакші операції чи маніпулювали нестандартними компонентами. Тому, за використанні подібних установок виділені на вузькоспеціалізованої монтажу комплекти компонентів стандартної форми завантажуються в накопичувальні жолоби многоячеечных магазинів, подібних до патронташ. Ці магазини переміщаються повз механічного захоплення, який по черзі дістає звідти компоненти й встановлює в потрібні місця на плате.

Заключение

.

Сьогодні ми на етапі революції, що з впровадженням інформаційної техніки. Попри стрімкий прогрес у цій галузі, ще є час для вибору напрямів розвитку, які у остаточному підсумку визначать і тип суспільства, де має жити наших дітей й онукам. Техніка може призвести до створення більш справедливого суспільства, рівень життя жінок у якому перевершить наші найсміливіші мрії. І навпаки, технічне розвиток може багаторазово посилити найгірші риси суспільства, побудованого на конкуренції, та громадському нерівності; нова техніка може також стати зловісним знаряддям у тих, хто прагне нав’язати світу свою волю.

Мы стоїмо одразу на порозі технічної революції, яка надасть на суспільство куди глибше та швидке вплив, ніж з попередніх промислових революцій. Звісно, простіше дозволити тому чи іншому технічному нововведенню розвиватися стихійно, ніж спробувати дати раду його можливих соціальних наслідки чи спробувати дати собі раду. Всеохопне і стрімке впровадження нової технології жадає від нас пошуку шляхів, яка б врахувати ймовірне вплив цього процесу у майбутнє праці як. До цих пір робилися лише боязкі кроки, з тим, щоб змусити нову техніку служити в інтересах всього суспільства, Не тільки промисловим магнатам (у країнах помітних успіхів у цьому домоглися Скандинавські країни). Питання впровадженні і застосування передовий техніки — це політичне питання. Небезпеки, що вона несе з собою, й можливості, открываемые нею, — у її на майбутнє праці як, а й в розвитку суспільства взагалі, — занадто серйозні, щоб перетворити на самоплив. І вирішити проблеми, пов’язані із застосуванням нової техніки, потрібно невідкладно, бо зміни, що вона внесе у життя, може бути необратимыми.

1) Під ред. П. Марша. «Не злічити у робота профессий».

2) Є. П. Попов «Робототехніка і гнучкі виробничі системы».

3) Белянин П. М. «Промислові роботы».