Автоматизация трудоемких процессов и операций

Ориентируясь на достижения науки и техники, робототехника стремительно развивается и эволюционирует. Свое начало она берет в середине прошлого века, когда в машиностроении появилось новое поколение автоматических, управляемых специальной программой, станков. В процессе дальнейшей автоматизации производства и научно-технического прогресса родился новый вид станков - промышленные роботы-манипуляторы.

Под промышленным роботом манипулятором понимают сложный рычажный механизм в совокупности с системой приводов, который выполняет действия (манипуляции), схожие с действиями человеческой руки. Управление осуществляется программируемым автоматическим устройством или человеком-оператором (автоматическое или дистанционное).

Но также возможно адаптивное управление - бортовой компьютер анализирует информацию с различных датчиков, вмонтированных в рабочий орган, после чего принимает решение о дальнейших действиях, и управление системой искусственного интеллекта. Последнее, имеет наименьшую распространенность, в связи с высокой стоимостью и невысокой необходимостью.
Несмотря на широкий спектр выполняемых функций и разнообразие областей применения данных механизмов, в основе конструкции лежат практически одинаковые принципы и элементы.

Типичный робот-манипулятор включает в себя два типа подвижных звеньев: обеспечивающих возвратно-поступательные движения и угловые перемещения, а также приводы, соединяющие звенья между собой. Последние в свою очередь могут быть трех видов: гидравлические, пневматические и электрические. Взаимное положение звеньев определяет количество степеней свободы. Существуют простые механизмы - число степеней свободы 2-3, и сложные - число степеней свободы больше 6. Чем больше степень свободы, тем более сложные операции может выполнять механизм.

Неотъемлемой частью манипуляторов является рабочий орган - это может быть захват, пульверизатор или какой-либо инструмент для сварки, резки и т.д. Вся конструкция может быть неподвижно закреплена или установлена на подвижную платформу.
Безусловно, основным назначением робота-манипулятора является замещение рабочего персонала.

Наиболее эффективным является применение подобных механизмов в выполнении следующих работ: монотонные работы, требующие большой точности; перемещение тяжелых грузов; ведение работ в агрессивных средах, опасных для здоровья и жизни человека.
Процесс сварки является как трудоемким, так и опасным для здоровья человека. Недаром этот процесс подвергся роботизации в числе первых, сразу после внедрения роботов для подъема и перемещения грузов. Сварочные роботы максимально автоматизируют производство.

Они применяются для следующих видов сварки: точечной, дуговой, наплавки, под флюсом. Наибольшей эффективностью обладает робот электродуговой сварки. Но этот процесс имеет свою спецификацию: в течение технологического цикла необходимо постоянно регулировать движение рабочего органа, а также параметры режима сварки - подачу газа, напряжение дуги, ток сварки. Управление данного механизма может осуществляться с помощью специального блока, посредством нажатия кнопок, либо с помощью джойстика.

В обоих случаях обязательно присутствие человека-оператора. Наиболее перспективным считается управление джойстиком, т.к. оно имеет большую степень свободы оператора. Современные новейшие аппараты могут самостоятельно выполнять операции, но из-за сложности и высокой цены не приобрели широкого распространения. В основе конструкции сварочного робота лежит типичный манипулятор.

В качестве рабочего органа выступает сварочный аппарат. В настоящее время существуют различные типы данных механизмов. Как правило, их классифицируют по количеству степеней свободы. Увеличение числа степеней свободы приводит к усложнению управления таким механизмом, и соответственно усложняется алгоритм управляющей программы. Монтаж оборудования может быть стационарным, передвижным, а также в подвешенном состоянии.

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи