Промышленные роботы и роботехнические комплексы

1:05 Как и все другие орудия, изобретенные и построенные человеком, промышленные роботы созданы лишь для того, чтобы увеличить эффективность и. Производительность действий человека, продолжая по образному выражению Энгельса естественный организм с помощью искусственного органа.

1:26 В этом фильме мы расскажем о месте, которое роботы занимают в сегодняшнем машиностроительном производстве и о тех коренных преобразованиях в промышленности, к которым приводит роботизации. Мы постараемся, в какой то мере осмыслить накопленный опыт и проанализировать основные перспективы робототехники. Почему снова робот, появившийся более полувека назад в пьесе Карла Чапака, оказалась столь жизнеспособным? Почему из сотен и тысяч терминов, придуманных писателями, фантастами именно этот столь? Стремительно вошел в международный лексикон. Скорее всего потому, что знаменитый чешский писатель, придумав свои человекоподобные машины, отразил извечную мечту людей о механическом помощнике.

2:26 Из далекого прошлого к нам пришло множество самых разнообразных автоматов, которые в большой мере отразили эволюцию техники. И хотя эти искусные творения мастеров прошлого были, в сущности, лишь игрушками, поражающими воображение. Они явились прообразом остроумных и ценных технических решений в области автоматики.

3:05 Особенно важное свойство этих машин, способность воспроизводить заложенную при их создании в жесткие программы. Эти программы записывались на металлическом диске или барабане. Такого же типа механические носители и были использованы в конструкции 1 автоматических манипуляторов, появившихся всего 30 лет назад. За эти 30 лет роботы проделали больший путь, чем за предыдущие 3 века. В этой удивительной машине, используя достижения электроники и механики, гидравлики и кибернетики.

4:04 И сегодня робот уже не экзотическая новинка, а неотъемлемая часть многих отраслей производства. Умение быстро и точно автоматически выполнять однообразную монотонную работу даже в условиях неприемлемых для человека и отсутствие при этом человеческих слабостей привело к стремительному распространению промышленных роботов. Что же такое современные промышленные роботы? Это перепрограммируемые манипуляторы промышленного применения способны автоматически выполнять комплекс действий, предусмотренных заложенной в них программой. Вне зависимости от назначения любой промышленный робот содержит систему управления и питания и исполнительные устройства. Конструкция и технические характеристики робота зависят от его назначения.

5:05 В этом смысле большинство роботов может быть отнесено к 2 категориям. Промышленные роботы 1 типа предназначены для непосредственного участия в технологическом процессе в качестве производящей или обрабатывающей машины. Такие роботы так и называются технологическими. Их важнейшей отличительной особенностью является то, что они снабжены какими либо специальными инструментами или приспособлениями. Это дает им возможность выполнять такие операции, как сварка, пайка, окраска и сборка изделий.

5:47 Высокое быстродействие способность манипулировать миниатюрными деталями позволяет использовать эти роботы. Например, в точном приборостроении и электроники, то есть в тех русли, где требуется сочетание темпа и качества сборки, недостижимое для человека.

6:13 Они производят также измерения и контроль. Роботы и контролеры осуществляют не выборочный, а стопроцентный контроль, который особенно сложен в массовом производстве В. В последнее время технологические роботы все чаще оснащают дополнительными органами чувств, например, электронным зрением. Это наделяет их способностью к пространственной. Ориентации при сборке сложных узлов в данном случае при установке колес создание адаптивных роботов, перспективные направления в развитии робототехники.

6:56 Назначение промышленных роботов 2 типа Обслуживание основного технологического оборудования и захваты предназначены для транспортировки установки и снятия гитары. Такие роботы позволяют автоматизировать и вспомогательные работы, их так и называют вспомогательные роботы. Берете талон из накопителя магазина или бункера. Робот точно ориентирует ее для установки в рабочую машину. К настоящему времени наметились 2 пути в развитии робототехники. 1 Создание роботов, способных выполнять как основные, так и вспомогательные операции, это достигается. Благодаря оснащению робота, сменяемыми по программе захватами в сочетании с заложенной в конструкции возможностью движи по любым необходимым траекториям.

8:08 Перед вами модель универсального робота, многозвенная рука которого обладает многими степенями подвижности и может работать в любой системе координат. Сегодня существуют десятки конструкций таких роботов. Задача выбрать из многих вариантов кинематических структур, какие которые в наибольшей мере отвечали. Бы требованиям, предъявляемым к универсальным роботом, он должен быть предназначен для любых целей и тем самым пригоден для массового тиражирования.

8:47 При сравнительно малом габаритов он должен быть способен манипулировать грузами различной формы и массы в пределах широкой зоны обслуживания. Вот пример такого робота. Вы видите, как комбинация различных вращательных движений складывается точное линейное перемещение, выполняемое под любым углом.

9:28 Будь создания универсальных роботов весьма перспективен, но в производственных условиях достоинства этой универсальной машины не всегда могут быть использованы в полной мере. Как показывает практика, в большинстве случаев робот необходим для выполнения лишь заранее определенного достаточно ограниченного круга работ.

10:04 Эти причины обусловили 2 направление робототехники, создание специализированных роботов. Они обычно предназначены для выполнения ряда родственных операций, например одни для сборки, другие для сварки. В ряде случаев целесообразно еще большее упрощение конструкции роботов за счет дальнейшего сужения их функций. Такие промышленные роботы, получившие название специальных или целевых, как правило, предназначены для выполнения 1 строго определенной операции. Они нередко встраиваются непосредственно в оборудование.

10:56 Однако тенденция к специализации создает трудности для промышленности, как обеспечить массовый выпуск роботов при всем их растущем многообразии. 1 Из возможных выходов формирование широкой гаммы разнообразных конструкций на базе модульного построения использование ограниченного числа унифицированных. Модулей дает возможность с 1 стороны наладить их широкой промышленный выпуск, а с другой обеспечить необходимое многообразие собираемых из них конструкций.

11:35 Модульный принцип позволяет быстро реагировать на достижение научно технического прогресса. Так блоки громоздких гидравлических приводов. Благодаря достижениям электротехники удается легко заменить мощными и компактными электрическими прогресс в области электроники и микропроцессорной. Техники дает возможность создания малогабаритных блоков управления на базе программируемых контроль. Применение таких устройств управления упрощает задание роботу последовательности движения.

12:15 Оно выполняется как непосредственно с пульта управления, так и в режиме обучения. То, что вы сейчас видите новые направления в развитии робототехники, основную и вспомогательную операции выполняют роботы, действия которых согласованы между собой. Если бы удалось создать такие комплексы для всех технологических звеньев, то проблема всеобъемлющей автоматизации была бы решена. Однако если сравнительно просто роботу удается обрабатывать детали с. Пластмассой то для обработки металлических деталей его возможностей недостаточно, требуется высокоточная, жесткая стационарная конструкция. Этому в полной мере отвечает уже существующая рабочая машина.

13:21 Современный станок ЧПУ это комбинация автоматических устройств, каждое из которых в чем то аналогично роботу. 1 Из них манипулирует заготовкой другое инструмент. Их согласованная работа позволяет автоматизировать цикл вязани.

13:42 Включение в станок манипуляторов для смены деталей инструментов патронов резко сокращает время обработки деталей и расширяет технологические возможности станка.

14:10 Использование дисплея в системе управления упрощает контроль процесса обработки. Таким образом, цикл обработки оказывается полностью автоматизированы. Однако необходимость переналадки станков при переходе из детали на деталь транспортировки от станка к станку. Загрузки и разгрузки деталей требует участия человека. Как освободить его от этих рутинных операций? Добиться этого можно, приставив к станку робот. Остается добавить к этому комплексу накопитель деталей снабдить его устройствами диагностики, измерения и контроля. И мы получим полностью автоматизированный модуль, способный к программированной переналадке.

15:16 Такой гибкой производственный модуль, основная ячейка современного автоматизированного производства. Он может создаваться на базе самых разнообразных одноцелевых станков, стерильных фрезерных стаканов. В тех случаях, когда модуль полностью обрабатывает деталь, он весьма эффективен. Есть лишь деталь, сложная и требует обработки на нескольких станках. Целесообразно объединить эти станки с помощью робота в производственную ячейку. Варьируя расположение станков в ячейке, удается повысить непрерывность обработки. При этом компоновка ячейки предопределяется конструкцией робота.

16:31 Естественно, что работа станков должна быть согласована во времени с движением роботов. Это обеспечивает высокую загрузку станков и предохраняет систему от поломок. Такую синхронизацию осуществляет общая система управления. Подобную ячейку можно получить и другим путем, с помощью всего лишь 1 много целевого станка. В этом случае понятие ячейка и модуль как бы смыкается, но в отличие от ячейки из одноцелевых. Станков модуль на базе много целевого станка в большей мере сочетает в себе такие качества, как гибкость и производительность. Очевидно, что использование такого модуля позволяет высвободить.

17:17 Целую бригаду рабочих. Но существенно больший эффект достигается при объединении подобных модулей. В так называемые гибкие производственные системы ГПС они позволяют организовать непрерывный выпуск разнообразных деталей в едином потоке подобно тому, как это. Делается в массовом производстве благодаря этому эффективность и мобильность таких систем в десятки раз превосходит эффективность отдельно работающих станков. Количество высвобожденных рабочих исчисляется уже десятками, а то и сотнями.

18:01 Появление ГПС позволило перейти к коренной перестройке стратегически важных отраслей народного хозяйства. В этих условиях главным направлением развития современной робототехники становится создание роботов, выполняющих. В 1 очередь такие традиционно вспомогательные операции, как транспортировка и загрузка деталей и инструментов. Они позволяют увязать отдельные модули в единую согласовано и целенаправленно действующую систему машин.

18:35 Из всего многообразия функций, выполняемых роботом важнейшими, становятся такие, которые позволяют ему выполнять роль связующего звена. Именно этим объясняется появление в мире огромного числа транспортных ров разного типа. Так от семейства вспомогательных роботов отпочковалась самостоятельный ред. Создатели стремились наделить транспортные роботы маневренностью, возможностью автоматического изменения маршрута движения достаточной. Грузоподъемностью и безопасностью использование этих роботов вытеснила традиционные громоздкие и дорогостоящие транспортные конструкции.

19:32 Разумеется, роботы не главная составляющая ГПС, здесь все одинаково важно. Но при этом каждый элемент системы должен быть хорош не сам по себе. В 1 очередь он должен отвечать требованиям системной целостности, а это означает, что в каждом таком элементе. Будь то станок робот или накопитель, важны не все их возможности, а только те из них, которые в полной мере могут быть использованы при решении главной задачи, стоящей перед системой.

20:06 Как добиться системной целостности, как сделать все этапы создания и внедрения ГПС эффективными? С самого начала, какие проблемы должны быть решены в 1 очередь, об этом стоит поговорить особо. Создание ГПС непростое объединение ее элементов гибкое автоматизированное производство не менее сложная система, чем, например, современный океанский лайнер. Самолет или космический корабль? Массовое создание таких систем требует прежде всего отработки типовых технических решений для их широкого тиражирования. Ведь сегодня существует столько технических решений, сколько создано систем, каких же из. них следует принимать в качестве типовых. Это отнюдь не какая либо конкретная комбинация станков, роботов, накопителей, созданный на том или ином предприятии типовое решение, это прежде всего структурная схема. Определяющая формы возможных взаимодействий в системе, опыт создания гибких производственных систем показывает, что огромное многообразие их решений во многих случаях целесообразно свести к 3 типовым схемам. На базе однотипных многоцелевых станков 1 структура представляет собой параллельно работающие станки, каждый из которых полностью обрабатывает деталь. Не так проходят через систему по схеме склад станок склад.

21:44 2 Структура осуществляет двухэтапную обработку деталей сначала черновую, а затем чистовую. Наконец 3 позволяет проводить обработку деталей на нескольких станках в свободной последовательности в зависимости от специфики. Производства можно выбрать структуру, которая позволит наилучшим образом обеспечить взаимодействие рабочих машин во времени и пространстве.

22:16 Разработка ГПС с использованием типовых схем требует взаимоувязанного выбора структур, технологии, оборудования и управление. Сегодня именно в такой последовательности и проводятся основные этапы проектирования. А ведь главная цель создания ГПС, это интенсификация производства за счет радикального изменения традиционных форм организации. И здесь полезно вспомнить мудрое изречение. Древних, чтобы знать, с чего следует начинать, какую либо работу надо хорошо понимать, чем она должна быть кончена. Для решения наших задач это означает, что разработка. Структур, технологии, оборудование и управления должна быть подчинена целям организации. Сделать это можно только изменив традиционную последовательность этапов. Проектирования только в этом случае удастся создать системы, внедрение которых даст производству ощутимые результаты, обеспечит ускоренный и ритмичный выпуск продукции.

23:32 Процесс проектирования гибких производственных систем это не только разработка конструкций рабочих и вспомогательных машин и их стыковка машины, лишь видимые, хотя и достаточно важная часть системы. Не менее важной ее частью является математическое обеспечение, реализуемое с помощью ЭВМ. Создание такого обеспечения требует проведения широкомасштабных экспериментов на математических моделей.

24:05 Сравнивая и оценивая различные технические решения, проектировщик может уже на ранних этапах разработки системы выбрать оптимальный вариант. Гибкие производственные системы выполняю свою задачу только тогда, когда поток заготовок автоматически непрерывно превращается в готовые детали.

25:32 И тут управлять процессом нам помогают те же математические модели. Создавая на такой основе системы гибкой автоматизации для всех звеньев производства, автоматизирую все его этапы от проектирования до сборки. Удастся резко поднять эффективность нашей экономики, но чтобы этого добиться, необходимо понимать механизм формирования экономического эффекта.

26:06 Создание ГПС позволяет получить экономический эффект за счет сокращения числа станков, уменьшение численности работающей. Но это лишь 1 составляющая активности гибкой автоматизации, если система согласована с остальным не автоматизированным производством. Появляется возможность увеличить выпуск готовых изделий. Это 2 составляющая эффективности, которая может превосходить, 1 а это, в свою очередь, означает, что страна получает дополнительно машины, станки, приборы, их использование дает 3 составляющую эффекта.

26:44 Плановый характер нашей экономики определяет необходимость тесной связи между всеми предприятиями. От работы каждого из них зависит работа десятков, а порой и сотен других. предприятий широкое внедрение гибких автоматизированных производств в масштабе страны создает объективные предпосылки для согласованной эффективной работы всей промышленности.

27:40 Совершенные промышленные роботы, станки с ЧПУ, компьютеры. Все это лишь средство, созданное с единственной целью умножать народное благосостояние и облегчать труд человека.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.