ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Використання роботів на промислових підприємствах
     

 

Наука і техніка

Московський ордена Леніна, ордена Жовтневої Революції

і ордена Трудового червоного прапора

державний технічний університет імені Н. Е. Баумана.

РЕФЕРАТ

Тема: Використання роботів на промислових підприємствах.

студент: Калачев А.Ю.

Викладач: Грановський Володимир Гербертовіч.

Розглянемо конкретні завдання, які вирішують роботи в даний час на промислових підприємствах. Їх можна розділити на три основні категорії:

- маніпуляції заготовками та виробами

- обробка за допомогою різних інструментів

-складання.

Маніпуляції виробами і заготовками.

При розвантажувально-завантажувальних і транспортних операціях робот замінює пару людських рук. У його обов'язки не входять особливо складні процедури. Він всього лише багаторазово повторює одну й тугіше операцію відповідно до закладеної в ньому (роботі) програмою. Розглянемо типові застосування таких роботів.

1) Завантажувально-розвантажувальні роботи.

У багатьох галузях машинобудівної промисловості використовуються установки для лиття, різання і кування. У більшості випадків послідовність виконуваних ними операцій досить проста. Спочатку заготовки завантажують у виробничу установку, яка потім обробляє їх строго певним чином, і, нарешті, готові деталі витягують з неї. Завантаження та вивантаження, як правило , Виконують робочі або в тих випадках, коли застосовні засоби жорсткої автоматизації, спеціалізовані механізми, розраховані на операції тільки одного виду. Роботи можуть тут виявитися корисними, якщо характер таких завантажувально-розвантажувальних операцій час від часу змінюється.

Наприклад, у ливарному проізводтстве роботи використовуються як для дозованої розливання розплавленого алюмінію, так і для вилучення із прес-форми затверділих відливок та охлажденіяіх. Такий підхід має дві переваги. перш за все роботи гарантують більше суворе дотримання вимог технологічного процесу: дію і відповідно до заданої програми, вони завжди вводять в установку точно дозоване кількість металу. Потім в строго певні моменети часу вони витягають з неї відформовані деталі. Благодоря точному дотримання технологічного процесу строго дотримуються і характеристики виробів.

Друга перевага даного підходу полягає в тому, що значно полегшується робота оператора. Витяг розпеченого шматка металу з прес-форми одна з мало привабливих робіт, і бажано, щоб її виконував робот. Таким чином роль людини зводиться до контролю за перебігом процесу та управління діями робота за допомогою комп'ютера.

2) Перенесення виробів з одного виробничого установки на іншу.

У багатьох галузях машинобудівної промисловості вантажно-розвантажувальні механізми призначені для переміщення виробів з одного виробничого ділянки на іншу. І при виконання таких переміщень роботи відіграють важливу роль.

На заводі фірми IBM в Пікіпсі (шт. Нью-Йорк), що випускає комп'ютери, роботи завантажує магнітні диски в систему , Де на них записується необхідна інформація. Програма, яка керує роботом, містить інструкції щодо того, в яку з чотирьох установок для запису слід завантажити той чи інший "порожній" диск. Крім того, програма задає конкретний набір команд, що відповідна установка повинна занести на диск. Той же робот здійснює і два інших етапу цього технологічного процесу. Він витягає диск з записуючої установки і поміщає його в пристрій, що струменем стисненого повітря притискає до поверхні диска сомоклеющуюся позначку. Потім робот виймає диск за допомогою захватного проіспособленія і упаковує його конверт.

Подібний робот розроблений і впроваджений на англійській автомобілебудівному заводі. Він пересувається на гусеницях між п'ятьма виробничими ділянками заводу. Робот витягує пластмасову деталь автомобіля з установки для інжекторного пресування і послідовно переносить деталь на доводочні ділянки, де з неї знімаються облоя і задирки. Далі робот поміщає деталь на спеціалізований верстат, який полірує її. І нарешті деталь переміщається з полірувального верстата на конвеєр.

3) Упаковка.

Практично всі побутові та промислові товари необхідно упаковувати, і для роботів не представляє складності піднімати гготовие вироби і поміщати в будь-яку тару.

На заводах однієї з кондитерських фірм Англії спеціалізовані роботи займаються укладанням цукерок у коробки. Ці машини дуже складні і досконалі. По-перше вони звертаються з продукцією дуже акуратно: стиснувши шоколадне виріб, вони можуть порушити його форму або розчавити його. По-друге, робот дотримується високу точність при укладанні цукерок у коробки, розміщуючи їх у певні осередки коробки.

4) Навантаження важких предметів на конвеєр або палети.

Крім упаковки мініатюрних виробів, а також промислових і побутових товарів роботи іноді виконують і навантаження важких предметів. Власне, вони тут замінюють підйомно-транспортні машини, керовані оператором-людиною.

Обробка деталей і заготівель.

Хоча роботи, що виконують обробку виробів за допомогою різних інструментів і знайшли поки менш широке застосування , Ніж аналогічне устаткування для транспортування деталей і заготовок, вони продемонстріровалісвою ефективність при вирішенні багатьох завдань.

1) Зварювання.

Ця операція найчастіше виконується за допомогою роботів, призначених для маніпулювання інструментом. роботи можуть здійснювати два види зварювання: точкову контактну та дугову. В обох випадках робот утримує зварювальний пістолет, який пропускає струм через два сполучаються металеві деталі.

Згідно з керуючою програмою зварювальний пістолет може перемещатся практично не порушуючи заданій траєкторії. І якщо програма налагоджена добре, зварювальний пістолет прокладає шов з дуже високою точністю.

Більшість роботів для точкового зварювання застосовується в автомобільній промишленнсті. При складанні автомобіля необхідно виконати величезну кількість операцій точкового зварювання, щоб належним чином з'єднати між собою різні деталі кузова, наприклад боковини, дах і капот. На сучасних конвеєру ці деталі вначеле з'єднуються тимчасово кількома пріхваточнимі зварними сполуками. Далі кузов перемпщается по конвеєр повз групу роботів, кожен з яких здійснює зварювання встрого певних місцях. Оскільки всі кузова, монтовані на одній виробничій лінії, для одержання високоякісних з'єднань просто потрібно, щоб робот кождий раз повторював задану послідовність переміщень.

При очевидних перевагах такого використання роботів існує і ряд серйозних технічних проблем. Запрограмувати робот вельми непросто. Необхідно не тільки поставити точний маршрут руху маніпулятора, але і підготувати інструкції, відповідно до якими регулюється напруга і сила струму в кожній точці маршруту. А ці параметри можуть змінюватись, наприклад, в залежності від товщини сваррімоего матеріалу або від того, яку форму має прокладаються шов - пряму або криволінійну.

Також необхідно сконструювати фіксатори, що утримують деталі в процесі зварювання таким чином, щоб зварювання здійснювалася при високій точності позиціонування. Коли зварювальний пістолет тримає людина, він здатний враховувати незначетельние зсуву заготовки. Зварювальник-людині лише злегка змістить інструмент, з тим щоб виконати шов у заданому місці. Робот ж не здатний приймати подібні рішення, якщо фіксатори допускають перекіс або зсув, то існує ймовірність того, що зварні шви будуть розташовані з відхиленням. Крім того, фіксатор повинен бути таким, щоб маніпулятор мав доступ до деталі з різних сторін.

Ще одна проблема стосується допусків на виготовляються деталі. Зварювальник-людина приймає до уваги неминучі відхилення в розмірах, але роботу подібна корекція не під силу. Таким чином, коли зварювання здійснюється за допомогою автоматики, допуски на деталі, що виготовляються на інших ділянках підприємства, повинні бути мінімальними.

Характер впливу, що роботи роблять на інші етапи виробничого процесу (досить імовірно, що воно приведе до тісної прив'язки всіх технологічних операцій), називається "принципом доміно" у робототехніці.

2) Обробка різанням.

2.1) Свердління.

Як правило операцію свердління здійснюють на верстаті. При використанні робота в його захватне пристосуванні закріплюється робочий інструмент, який переміщується над поверхнею оброблюваної деталі, висверлівая отвори в потрібних місцях. Перевага подібної процедури проявляється в тих випадках, коли доводиться працювати з великогабаритними і масивними деталями або проробляти велике число отворів.

Операції свердління відіграють значну роль у виробництві літаків: вони передують клепки, при якій в отвори вставляються мініатюрні затискні деталі, що скріплюють між собою два листи металу. У деталях літаків необхідно проробляти сотні, а то й тисячі отворів під заклепки, і цілком природно, що таку операцію доручили роботу.

Англійська компанія виготовляє деталі механізму бомбосбрасиванія, призначеного для винищувача "Торнадо" . Механізм являє собою циліндричну конструкцію довжиною приблизно 6м, до якої потрібно пріклепать кожух з восьми металевих панелей. У кожусі необхідно просвердлити близько 3000 отворів під заклепки. Проблема полягала в тому, як домогтися, щоб робот, оснащений високошвидкісний свердлильний головкою, робив отвори точно в заданих місцях.

Інженери прийшли до висновку, що дану проблему можна вирішити наступним чином: робочий просвердлює ряд еталонних отворів (приблизно через метр один від одного) уздовж панелей, які розміщуються надлежащтм чином поверх циліндричної конструкції. Маніпулятор із закріпленим у його кліпсою сенсорним зондом (а не свердлом) переміщається над поверхнею заготовки, посилаючи в пам'ять робота дані про місцезнаходження еталонних отворів. Потім робот розраховує точні координати інших отворів, виходячи з цих базових точок. Потім робот, завершивши операцію свердління, видаляє що залишилися в отворах крихітні частинки металу спеціальним інструментом.

2.2) безконтактна обробка заготовок.

Через малу жорсткості і недостатньою твердості, роботи не можуть проводити обробку твердих матеріалів різанням. Тому інженери вивчають безконтактні методи обробки матеріалів, подібних металу або пластику. З цією метою, зокрема, використовується лазер. У робочому органі робота закріплений прилад, який направляє високоенергетичний когерентне випромінювання лазера (для чого нерідко використовується волокно-оптична система передачі) на оброблювану заготовку. Лазер може з високою точністю різати пластини з металу, зокрема стали . Робот переміщує робочий орган над оброблюваних листовим матеріалом по траєкторії, яка визначається програмою. Програмою ж регулюється інтенсивність світлового променя у відповідності з товщиною нарізає матеріалу.

Інший безконтактний метод різання заснований на використанні струменя рідини. Такий підхід вперше застосувала компанія "Дженерал моторс". На її заводі в Адріані встановлена система з 10 роботами, виготовляються пластмасові деталі нафтоналивних цистерн. Вісім з десяти роботів напрявляют водяні струмені під високим тиском на переміщувані конвеєрів пластмасові листи. Ці струмені прорізають у вихідному матеріалі ряд отворів і щілин, а також видаляють зайві елементи пластмасових пресованих деталей. за твердженням представників компанії "Дженерал моторс", подібна роботизована система досить економічна, оскільки виключає знос інструменту і дозволяє підвищити якість операцій різання. Оскільки система керується програмою, яка знаходиться в пам'яті центрального комп'ютера, для контролю і обслуговування всіх 10 роботів потрібно лише два оператори.

3) Нанесення різних складів на поверхню.

На большенство підприємств після таких операцій, як різані, проводиться обробка поверхні тільки що виготовлених деталей (найчастіше забарвлення). Це ще один тип виробничих операцій, які здатний виконувати робот якщо його оснастити пульверизатором. На згадку робота закладається програма, що забезпечує виконання певної, багаторазово повторюваною послідовності переміщень. Одночасно програма регулює швидкість розбризкування фарби. У результаті на поверхні фарбується деталі утворюється рівномірний покриття, причому нерідко робот забезпечує більш високу якість забарвлення, ніж людина, якій властива неточність рухів. Серед інших процедур обробки поверхні можна відзначити напилення антикорозійних рідин на листи металу для захисту їх від хімічного або фізичного впливу навколишнього середовища, а також нанесення клейових розчинів на поверхню деталей що підлягають з'єднанню. Автомобілебудівні компанії досліджували можливість застосування останньої операції на етапі остаточної "підгонки" готових вузлів, зокрема при монтажі таких елементів, як хромові вкладиші на кузові автомобіля. При виконання подібних операцій робот поміщають в оболонку, яка захищає його від попадання клею та інших в'яжучих речовин. Його також можна "навчити" тому, щоб він час від часу самостійно очищався, занурюючи захватне пристосування у очищувальну рідина.

4) Чистова обробка.

Найбільш "непопулярною" операцією в механообробки, яка до того ж важче потдается автоматизації, є , Мабуть, видалення задирок, сторонніх частинок та зачистка.

Така чистова обробка-дуже непроста процедура. Робочий підносить оброблювану деталь до абразивного інструменту, який сточує гострі краї і шорсткості на поверхні виробу. Дана процедура займає важливе місце в технологічному процесі, однак виконувати її вручну вельми непросто.

Можливості використання роботів для остаточної обробки виробів досліджувалися в багатьох країнах. Основна трудність тут полягає в тому, що роботи не мають природну для людини здатність контролювати якість своєї роботи, робот не може змінювати послідовність своїх дій, якщо він не забезпечений відповідними датчиками. Англійська фірма, що спеціалізується на виготовленні з'єднувальних елементів водопровідних труб, здійснила проект, який дозволив оснастити робот простою системою машинного "зору у вигляді телевізійної камери. Припустимо, робот тримає якусь деталь, наприклад латунний водопровідний кран; телекамера передає зображення крана в компьтер , Який в свою чергу регулює притиснення шліфувального ременя, сточуються нерівності на поверхні цієї литий деталі. Крім того, комп'ютер управляє переміщенням маніпулятора робота. Таким чином, дії всіх компонентів системи - телекамери, основного маніпулятора, що регулює притиснення шліфувального ременя,-взаємно скоординованості.

5) Випробування і контроль.

Після того як виготовлена деталь або змонтовано декілька вузлів, зазвичай проводтся їх випробування з метою виявлення можливих дефектів. Ретельному контролю піддаються лінійні розміри деталей. Всі вимірювальні операції є частиною повсякденних завдань , Що вирішуються на всіх підприємствах світу. Роботи спосіб?? и полегшити їх виконання. Для цієї мети роботи оснащуються мініатюрними оптичними датчиками; як правило, це світлодіоди, об'єднання з напівпровідниковими світлочутливими приладами. Облуччя перевіряється поверхню променем певної частоти, подібний датчик приймає відбите від поверхні випромінювання, що має ту ж саму частоту. Робот, відповідно до закладеної в ньому програмою, переміщує датчик від однієї точки контрольованого вироби до іншої. за результатами вимірювання інтервалу часу між моментом випускання світлового імпульсу і його прийому після відбиття розраховується форма перевіряється поверхні. Всі ці дії виконує комп'ютер даної автоматизованої системи.

Операції подібного роду дозволяють уникнути використання таких інструментів, як мікрометри і штангенциркулі. Подібні робототехнічні кошти вперше використала компанія "Дженерал моторс" для контролю форми і розмірів автомобільних деталей. При використанні такий роботизованою ситеми відпадає необхідність у відправленні виробів на спеціальні пункти контролю якості - відповідні процедури можна здійснювати безпосередньо на конвеєрі, не перериваючи виробничого процесу.

Сборка.

Великий обсяг робіт на сучасних підприємств припадає на складальні операції, однак багато тз них вимагають особливо майстерності і занадто складні для машини. У зв'язку з цим значна частина збірки досі виконується вручну. Проте ряд складальних процесів вже автоматизований; це відноситься головним чином до відносно простим і багаторазово повторюються операціях.

На прикладі фірми IBM можна простежити, як відбувалися експерименти із застосування роботів у складальних процесах. Ця найбільша фірма з виробництва комп'ютерів не тільки продає роботи, призначені для складання, а й використовує їх на власних підприємствах в багатьох країнах. На заводі цієї компанії в Гріноке (Шотландія) займаються створенням "острівців автоматизації" - комплексів, що містять велика кількість компьтерізірованних механізмів, якими роблять складання виробів за мінімальної участі людини. За оцінкою фахівців фірми IBM, в результаті автоматизації щорічний об'єм Прдукция підприємства виріс в 10 разів у порівнянні з 1974 роком, тоді як число працюючих на ньому залишилося практично незмінним.

Один з таких "остравков" являє собою виробничу лінію, на якій виготовляються логічні блоки з силовими каскадами. Лінія включає процесори і джерела живлення для дисплеїв, що входять до складу мікрокомпьтеров. На лінії здійснюється складання чотирьох компонентів: Двох частин пластмасового корпусу пристрою, блоку електричних ланцюгів і пластмасовою плати із змонтованим на ній набором мікросхем.

Для монтажу кожного блоку траба лише два гвинти, які подаються до робочих органів роботів спеціальними механізмами - живильниками. Роботи самі вводять гвинти у відповідні отвори вироби. Для управління всією виробничою лінією достатньо п'яти чоловік. За даними фірми IBM, для виготовлення такої ж кількості пристроїв традиційними методами ручної збірки було б потрібно вчетверо більше робітників.

Проявляється тенденція до створення зв'язків, в рамках підприємства, між системами автоматичного збирання подібних описаної вище. Наприклад за допомогою автоматичних транспорти засобів, що переміщують вироби, що знаходяться на тих чи інших стадіях готовності.

2.1) Монтаж друкованих плат.

Ще одна галузь виробництва, де роботи-збирачі могли б знайти широке застосування, - монтаж електронних компонентів на друкованих платах. Деякі з таких операцій можуть виконувати спеціалізовані складальні комплекси, однак, по суті, вони являють собою маніпулятори, розраховані на вирішення строго визначених завдань; їх не можна запрограмувати таким чином, щоб вони виконували якісь інші операції або маніпулювали нестандартними компонентів. Тому при використанні подібних установок призначених для вузькоспеціалізованого монтажу комплекти компонентів стандартної форми завантажуються в накопичувальні жолоби многоячеечних магазинів, схожих на потронташ. Ці магазини переміщуються повз механічного захоплення, який по черзі ізвлеккает звідти компоненти і встановлює їх в потрібні місця на платі.

Література.

1) Под ред. П. Маршу. "Не счесть у робота професій".

2) Під ред. Б. І. Черпакова. "ДПС, ПР, РТК" книга 4 "Транспортно-накопичувальні системи"

3) Под ред. Б. І. Черпакова. "ДПС, ПР, РТК" книга 10 "Гнучкі автоматизовані лінії масового і крупно серійного виробництва ".

4) Под ред. Б. І. Черпакова. "ДПС, ПР, РТК" книга 13 "ДПС для складальних робіт".

     
 
     
Українські реферати
 
Рефераты
 
Учбовий матеріал
Українські реферати refs.co.ua - це проект, на якому розташовано багато рефератів, контрольних робіт, курсових та дипломних проектів, які доступні для завантаження. Наші реферати - це учбовий матеріал для школярів і студентів. На ньому містяться матеріали, які дозволять Вам дізнатись більше про навколишнє середовище та конкретні науки які викладають у навчальних закладах усіх рівнів.
7.2 of 10 on the basis of 843 Review.
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Українські реферати | Учбовий матеріал | Все права защищены. DMCA.com Protection Status