Интегрированные производственные системы. Аюшеева А.О - 17 стр.

UptoLike

Рубрика: 

33 34
Глава 5. Манипуляционная и транспортная интеграция
Вновь вернемся к исходной таблице 1 и конкретизируем
содержание клеток строки 4. Как отмечалось ранее, транспорт-
ная интеграция всегда была необходима, она осуществлялась
разнообразными техническими средствами и часто компенсиро-
вала отсутствие или недостатки других способов интеграции.
Манипуляционная интеграция типична для низших уровней (4У,
4Р), часто задачи манипуляции не выделяются как самостоя-
тельные, они включаются как вспомогательные этапы в тех-
нологические задачи. На них стали обращать особое внимание, на-
чиная с семидесятых годов в связи с интенсивным развитием
робототехники.
В зависимости от масштаба и уровня механизации и ав-
томатизации при транспортно-манипуляционной интеграции ис-
пользуются совершенно различные подходы и технические средст-
ва. Приведем характерные примеры манипуляционной интеграции
из области машиностроения, начиная с низшего уровня.
На одном и том же рабочем месте, при работе на од-
ном и том же станке (токарном, фрезерном, расточном) рабочему
обычно приходится переустанавливать заготовку, чтобы обраба-
тывать ее с разных сторон. В наше время эти вспомогатель-
ные операции обычно называют манипулированием. При ма-
лой массе переустановка заготовок, конечно, осуществляется
вручную. Если же масса заготовки велика (она может состав-
лять сотни кг или тонны), то без использования технических
средств не обойтись, возможны различные варианты, они перечис-
лены в порядке повышения степени механизации и автоматизации:
- рабочий вызывает цеховой мостовой кран, ко-
торый поднимает заготовку, а рабочий вручную переориентирует,
поворачивая и перемещая ее требуемым образом, на небольшие
расстояния и закрепляет ее;
- на стол станка устанавливается поворотный стол или
кантователь (их следует рассматривать как специальные
средства манипуляционной интеграции на низшем уровне 4Р),
имеющие самостоятельный привод (обычно при этом возможен
поворот только вокруг одной оси, режедвух осей);
- около станка устанавливается самобалансирующийся
манипулятор (манипулятор с автоматическим уравновешиванием
силы тяжести), требуемая ориентациия по углам и линейные пе-
ремещения в горизонтальной плоскости осуществляются рабочим
вручную;
- около станка устанавливается на полу или подвешивает-
ся на специальной несущей конструкции стационарный манипу-
ляционный вспомогательный промышленный робот, который
своим захватным устройством захватывает заготовку и по коман-
дам управляющей программы производит переориентацию в
соответствии с управляющей программой. Некоторые сведе-
ния о промышленных роботах приведены ниже, в главе 7;
схемы таких обслуживающих промышленных роботов и дан-
ные о промышленно выпускаемых образцах можно найти в учеб-
ном пособии И.Б. Челпанова [20].
В семидесятых-восьмидесятых годах на роботизацию воз-
лагались большие надежды, поскольку роботизация в принципе
позволяет освободить рабочего от выполнения вспомогательных
операций. Но замена рабочих роботами требует больших капи-
тальных затрат, надежность роботов часто оказывается недоста-
точной, управляющие программы должны составляться и отлажи-
ваться отдельно для каждой детали, что представляет трудности
для многономенклатурного производства. Опыт показал, что ва-
рианты манипуляционной интеграции с помощью вспомогатель-
ного оборудования с силовыми приводами, но управляемого опе-
ратором или рабочим, остаются основными на большинстве произ-
водств.
Области применения подобного оборудования при манипуля-
ции разнообразны. При ковке на гидравлических и пневматических
прессах больших заготовок (массой до нескольких тонн) применя-
ют мощные, управляемые вручную ковочные манипуляторы на ко-
лесных шасси. Эти манипуляторы имитируют действия кузнеца при
ручной ковке. Захваченная схватом заготовка поворачивается после
каждого удара молота или пресса по командам оператора. Манипуля-
торы с дистанционным управлением, как средства манипуляцион-
ной интеграции на рабочих местах, находят достаточно широкое
применение в атомной, биологической и химической промышленно-