Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Материалы для работы Промислові роботи і робототехнічні системи

Промислові роботи і робототехнічні системи
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 

Промислові роботи і робототехнічні системи

Промисловий робот (ПР) це універсальна автоматизована машина (стаціонарна чи пересувна), що запрограмована на виконання у виробничому процесі багатьох послідовних команд для здійснення рухових функцій, аналогічних функціям людини. Їх універсальність, можливість швидкого переналагодження в разі заміни умов або об'єктів виробництва, висока надійність, тривалий термін служби вможливлюють глибоку автоматизацію серійного та дрібносерійного типів виробництва.
Переваги використання робототехніки [38]:
- підвищення точності виконання технологічних операцій й, як наслідок, поліпшення якості продукції;
- можливість використання технологічного встаткування в три зміни, 365 днів у році;
- раціональність використання виробничих приміщень;
- виключення впливу людського фактора на потокових виробництвах, а також при проведенні монотонних робіт, що вимагають високої точності;
- виключення впливу шкідливих факторів на персонал на виробництвах з підвищеною небезпекою;
- досить швидка окупність.
Промисловий робот здатний відтворювати деякі рухові і розумові функції людини під час виконання ним основних і допоміжних виробничих операцій без особистої участі людини. Для цього його наділяють деякими властивостями: зором, дотиком, пам'яттю й іншими, а також здатністю до самоорганізації, самонавчання та адаптації до зовнішнього середовища.
Промислові роботи заміняють монотонну ручну працю, людей у верстатів із ЧПУ, а також там, де вони працюють з радіоактивними, токсичними, вибухонебезпечними речовинами, у складних температурних умовах, в умовах підвищеної вібрації, шуму, забруднення повітря і т. п.
До складу ПР входить маніпулятор, система управління, інформаційна система. Маніпулятор - виконавчий пристрій ПР виконує його рухові функції.
Система управління - сукупність функціонально взаємозалежних і взаємодіючих засобів управління, що забезпечують навчання (програмування), збереження програми та її відтворення (зчитування інформації й передачу управляючих сигналів виконавчим органам ПР).
Інформаційна система - сукупність взаємозалежних і взаємодіючих технічних засобів, що забезпечують одержання, перетворення, обробку й передачу інформації про стан ПР і зовнішнього середовища.
Залежно від виконуваних функцій ПР підрозділяються на підйомно-транспортні (допоміжні), виробничі (технологічні) і універсальні.
Підйомно-транспортний ПР призначений для виконання (допоміжних переходів, або операцій переміщення; виконує дії типу «взяти-покласти» при обслуговуванні основного технологічного устаткування на операціях транспортування, установки заготівель і зняття деталей, інструмента й пристосувань, очищення баз деталей й устаткування, а також на транспортно-складських операціях.
Виробничий (технологічний) ПР призначений для виконання технологічних операцій переходів; він безпосередньо бере участь у технологічному процесі в якості машини для виробництва чи обробки, яка виконує основні технологічні операції (згинання, зварювання, фарбування, збирання й т.п.)
Універсальний ПР може виконувати функції під'ємно- транспортного (допоміжного) і виробничого (технологічного)  промислових роботів.
Функціональні можливості ПР багато в чому визначаються типом системи програмного управління (СПУ) і характером відпрацьовування програм.
Для здійснення різноманітних виробничих процесів в особливих умовах виробництва використовуються відповідні типи роботів, що об'єднуються в робототехнічні комплекси (РТК).
Найпростішим типом РТК є роботизована технологічна ланка (одиниця роботизованого устаткування), де виконується певна кількість допоміжних технологічних операцій.
Більш складним РТК є роботизована технологічна дільниця (РТД), яка об'єднує кілька роботизованих одиниць устаткування. На РТД промислові роботи виконують низку допоміжних технологічних операцій. Якщо операції здійснюються в єдиному технологічному процесі, то комплекс являє собою роботизовану технологічну лінію (РТЛ).
Сукупність РТД може являти собою цех, що охоплює також кілька автоматизованих складів і транспортних ПР, що зв'язує їх. Вищою формою розвитку роботизованого виробництва є комплексно роботизований завод.
Розрізняють РТК із централізованим, децентралізованим і комбінованим управлінням. Людина в РТК може безпосередньо брати участь у виконанні деяких технологічних операцій або в управлінні комплексом.
При проектуванні різноманітних видів РТК, як правило, виділяють два етапи.
На першому етапі розглядають проблеми виробництва, вибирають об'єкти роботизації, склад основного технологічного устаткування, вид руху деталей, систему раціонального автоматизованого управління технологічним процесом і функціональними завданнями.
На другому етапі здійснюють безпосереднє проектування РТК, формують структуру, визначають кількість і характеристики промислових роботів і технологічного устаткування, розробляють раціональні планування устаткування РТК у виробничому приміщенні, вибирають компоновочні схеми РТК, складають і відпрацьовують алгоритми і програми системи управління РТК, що необхідні в період функціонування.
Компоновочні схеми РТК залежать від розв'язуваних технологічних завдань, рівня автоматизації, кількості і типу промислових роботів, їх технічних і функціональних можливостей. Розрізняють індивідуальне і групове обслуговування технологічного устаткування ПР.
Під час групового обслуговування устаткування один ПР обслуговує кілька одиниць технологічного устаткування за умови їх лінійного або кругового розташування (у лінійній або циліндричній системі координат).
Використання робототехнічних комплексів (РТК) в автоматизації виробництва підвищило його переваги завдяки [9], [38].
- зручності експлуатації (інтерактивний пульт спостереження виводить інформацію про технологічний процес у реальному режимі часу; дисплей якісно відображає дані на мові користувача; пульт управління обладнаний принтером і клавіатурою);
- якості обробки виробу (жосткість установлення комплексу; великий діапазон режимів обробки виробів різної номенклатури; швидке відновлення функціонування РТК після відмови електропостачання);
- гнучкості (легкість зміни заготовки, деталі, оснащення, інструменту; ручне завдання програми за допомогою підвісного пульта інтерактивної дії; швидка зміна програм за рахунок великого обсягу пам'яті; модульність побудови уможливлює дооснащення новими пристроями і устаткуванням; відкритість системи управління сприяє інтеграції і гнучкості створення комплексів);
- надійності і безпеці (контроль робочої зони фотоелементами, швидке відновлення параметрів функціонування РТК після збоїв; мінімальна кількість електроприводів та їх подвійний захист; надійний захист робочої зони і високий рівень гігієни завдяки спеціальним камерам процесу обробки деталей; нормативна ергономічність робочого місця);
- ефективності (оснащеність універсальним пультом управління роботами та всім устаткуванням; компактність конструкції;
- економить час на монтаж та установлення РТК; скорочення простоїв і збереження продуктивності завдяки швидкому відновленню функціонування після відмов; висока швидкість циклів обробки і переналагодження; прогресивна технологія виробництва і системний каталог, що створює зручний доступ до параметрів процесу).
Робототехніка радикально змінює організацію технологічного процесу, усуває чинники, що зумовлені надмірною втомою людини, погіршенням уваги, порушенням координації руху.

Застосування промислових роботів є найбільш універсальним й ефективним засобом автоматизації зварювальних процесів
Світова тенденція до зниження вартості роботів і підвищення вартості робочої сили робить використання промислових роботів усе більше доступним й економічно виправданим.
Застосування роботів у зварювальному процесі доцільно коли:
- виріб випускається дрібними й середніми партіями, а його конструкція в міру випуску перетерплює деякі зміни;
- шви зварних з'єднань конструкції - складної форми або короткі й різний образ орієнтовані в просторі;
- до швів зварних з'єднань пред'являються підвищені вимоги стабільності якості, з мінімальним впливом на останнє  «людського фактора»;
- розробка, виготовлення й обслуговування спеціального зварювального автомата дорожче застосування серійно промислового робота, що випускає.
Гнучке автоматизоване виробництво [9]. Сучасна виробнича система має поєднати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерійного, масового) типів виробництва. При цьому під гнучкістю виробництва розуміється його спроможність без яких-небудь істотних змін техніки, технології й організації виробництва забезпечувати перехід на нові вироби в найкоротші терміни і з мінімальними витратами трудових та матеріальних ресурсів незалежно від зміни конструктивних і технологічних характеристик виробів.
Гнучке автоматизоване виробництво (ГАВ) представляє собою організаційно-технічну виробничу систему, що функціонує на основі комплексної автоматизації і здатна у діапазоні технічних можливостей) з мінімальними витратами й у короткі терміни, не припиняючи виробничого процесу і не зупиняючи устаткування, переходити на випуск нової продукції довільної номенклатури шляхом перебудови технологічного процесу (у межах наявного станочного парку й обслуговуючого комплексу) за рахунок заміни програм управління
Основний показник — ступінь гнучкості — визначається витратами часу на розширення номенклатури продукції, що випускається, та необхідними додатковими витратами при переході на випуск нової продукції.
Поняття гнучкості виробничої системи багатокритеріальне. Залежно від конкретно розв'язуваних завдань системою висуваються різноманітні аспекти гнучкості:
- машинна гнучкість — простота перебудови технологічного устаткування для виробництва заданої множини деталей;
- технологічна гнучкість — спроможність устаткування виробляти задану множину деталей різними способами;
- структурна гнучкість — можливість розширення гнучкої виробничої системи (ГВС) за рахунок уведення нових технологічних модулів;
- виробнича гнучкість — спроможність системи продовжувати обробку деталей у разі відмови окремих технологічних елементів;
- маршрутна гнучкість — можливість зміни порядку виконання операцій без перепланування устаткування;
- гнучкість за обсягом — спроможність системи ефективно функціонувати при різних обсягах виробництва;
- гнучкість за номенклатурою — спроможність системи виготовляти різноманітні деталі.
У гнучкому автоматизованому виробництві робота всіх компонентів (технологічного устаткування, транспортних і складських систем, дільниць комплектування програмами, інструментами, пристроями і т. д.) синхронізується як єдине ціле системою управління, що забезпечує перебудову технології виробництва (обробки) під час зміни виробів.
Складовими автоматизованого виробництва є: гнучкі виробничі модулі (ГВМ); гнучкі виробничі комплекси (ГВК); автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) і автоматизована система управління виробництвом (АСУВ) [9].

Залежно від структурного рівня виробничої одиниці гнучкого автоматизованого виробництва (завод, цех, дільниця) під АСУВ розуміється АСУ тією виробничою одиницею, що автоматизована (з урахуванням зв'язків із системою вищого ієрархічного рівня).
АСУВ у ГАВ інтегрується із системою автоматизованого проектування (САПР), автоматизованою системою управління технологічними процесами (АСУТП), автоматизованою транспортно-складською системою (АТСС), автоматизованою системою інструментального забезпечення (АСІЗ), системою автоматизованого контролю якості (САК), автоматизованою системою наукових досліджень (АСНД), автоматизованою системою управління відходами виробництва (АСУВ) та іншими системами забезпечення функціонування технологічного устаткування ГВК.
АСТПВ охоплює не тільки інженерну підготовку виробництва (розроблення технології і керуючих програм обробки деталей, проектування оснащення та інструменту), а й також автоматизовані дільниці виготовлення засобів оснащення виробництва.
Гнучкий виробничий модуль (ГВМ) [9], [38] — елементарний компонент ГВК (ГАЛ, ГАД), здатна автоматично переналагоджуватися й автономно функціонувати одиниця автоматичного технологічного устаткування (із ЧПУ), оснащена автоматизованими пристроями (роботами) завантаження заготовок, зняття обробленої деталі (вузла), вилучення відходів (наприклад, стружки), подавання і заміни інструменту, вимірів і контролю в процесі обробки деталей довільної номенклатури, а також пристроями діагностики негараздів і відмов у роботі.
Наприклад, одиницею технологічного устаткування можуть бути багатоопераційний верстат із ЧПУ типу «обробний центр».


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить