Робототехнический комплекс

Для эффективной работы промышленных роботов необходимо согласованность и точность их действий. Задача усложнена тем, что согласование действия промышленных роботов осуществляются в режиме реального времени. Система управления разрабатывается на согласование следующих событий: поведение робота при прямой передаче заготовок между оборудованием, при совместной работе двух и более роботов над одной деталью или узлом, а также при выполнении двумя или более промышленными роботами независимых задач.

Обычно применяется принцип группового управления. Под групповым управлением роботами понимается координированное управление движением, позволяющее роботам уклоняться от столкновения друг с другом или с препятствиями при выполнении своих функций.

Выделяют две фазы координации управления:

• Прогнозирование возможных столкновений путем моделирования движения роботов
• Исключение столкновений и обеспечения обхода препятствий путем автоматического управления роботами.

При автоматическом управлении движением роботов решаются следующие подзадачи: планирование траекторий и программирование траектории движения.

Планирование траектории производят глобальным и локальным методами. Прогнозирование столкновений при глобальном планировании относится ко всей рабочей группе роботов.

Для положения текущего робота характерно локальное планирование.

Комплексы различаются по характеру производства: новые и действующие.

По виду технологического процесса комплексы бывают предназначенными для:

• Механообработки
• Холодной штамповки
• Литья
• Прессования пластмасс
• Термической обработки
• Сварки
• Сборки
• Контроля
• Испытания

Робототехнические комплексы производятся по типу основного технологического оборудования и бывают:

• Полуавтоматы
• Автоматы с цикловым управлением
• Станки с ЧПУ

Также комплексы различают по типу применяемых роботов и числу единиц обслуживаемого оборудования.

Показателями, которыми характеризуется робототехнический комплекс являются:

• Объем выпускаемых партий продукции, без переналадки комплекса
• Номенклатурой выпускаемых видов продукции

По компоновке комплексы распределяются на:

• Линейные
• Круговые
• Линейно-круговые

Управление РТК производится или централизованно, или децентрализовано, или по комбинированной схеме. Централизованное управление производится от ЭВМ или спецустройства, а децентрализованное управление осуществляется от местных устройств управления, которые между собой связываются для совместной координации.

По степени участия человека робототехнические комплексы подразделяются на автоматизированные и автоматические. В первом случае человек выполняет основные или вспомогательные технологические операции. При автоматическом управлении человек частично или полностью управляет комплексом. [1]

При комплексной автоматизации производственных процессов в машиностроении результатом этого является готовая продукция того или иного уровня: детали ,подузлы, узлы , машины и т.д. На каждом этапе изготовления продукции выполняются разнообразные технологические и транспортные операции.

Первоначально механическую обработку проходят все виды заготовок: прокат, поковки-штамповки, литье, сварные детали.

Факторы, являющиеся определяющими при целесообразности обработки технически возможной на автоматизированных РТК:

• Конструктивные параметры деталей (геометрическая форма, взаиморасположение элементов деталей).
• Вид и состояние заготовки, поступающей на обработку.
• Технические требования, которые предъявляются к детали.
• Габариты и масса деталей.
• Однородность формы и расположения, для базирования и захвата без дополнительной выверки.
• Они должны иметь ясно выраженные базовые поверхности и признаки ориентации, позволяющие организовать их транспортирование и складирование около станков в ориентированном виде.
• Детали должны быть подобраны так, чтобы было возможно унифицировать процесс обработки и применяемого оборудования с целью использования группового метода.

Основные факторы, влияющие на выбор РТК промышленного робота: грузоподъемность и масса деталей. Создание робототехнических комплексов в механообработке в условиях серийного производства целесообразно на основе групповой обработки деталей, типизации технологических процессов и подбора номенклатуры технологического оборудования, обеспечивающего механическую обработку основных поверхностей деталей и пригодного для эксплуатации в РТК.[2]

При использовании промышленных роботов на автоматических линиях для обработки тел вращения (при этом робот загружает заготовки из тары в рабочую зону первого станка) в конструкции станка предусмотрен автоматический зажим заготовки. Для правильного базирования заготовки типа фланцев особенно важно, чтобы робот обеспечивал автоматическое поджатие ее к торцу патрона. При необходимости рабочие позиции должны быть оснащены датчиками, контролирующими правильность и надежность базирования деталей; устройствами автоматического открытия и закрытия защитных экранов (щитков), ограждающих зону обработки; устройствами обдува и др.

Окончательным этапом производства, влияющим на качество и стоимость продукции является сборка итоговых изделий. При применении автоматизированного оборудования к объектам сборки предъявляются специфические требования по их технологичности:

• Взаимозаменяемость сборочных единиц, которые, в свою очередь, могут быть собраны независимо друг от друга;
• Возможность проведения последовательной сборки, когда с одной или несколькими базовыми деталями последовательно сопрягаются другие детали;
• Минимальное число направлений сборки, простота траекторий движений соединения;
• Максимальная свобода доступа сборочного инструмента.[3]