Техника - молодёжи 1979-11, страница 32

ВЕХИ НТР

движных узлов, грузоподъемность, устойчивость к внешним помехам. На заводе машина попадает в среду с повышенной запыленностью, вибрациями, электрическими и радиопомехами. Уровень обслуживания машин на заводе ниже, чем в лаборатории.

Сам характер действий робота в цехе иной, чем у его лабораторного собрата. Так/ ковочному манипулятору надо взять раскаленную заготовку, перенести в рабочую зону молота или пресса и, поворачивая после каждого удара, обеспечить получение изделия нужной формы. Это надо сделать за определенное время, иначе заготовка остынет ниже требуемой температуры. Значит, заводской манипулятор должен быть грубее, производительнее, надежнее, безопаснее, сильнее, чем лабораторный, который, в свою очередь, более подвижен, ловок и лучше взаимодействует с перемещаемыми объектами. Разница тут примерно такая же, как между гильотиной и хирургическими ножницами.

Однако робот, как и его лабораторный прототип, — важнейшее средство обеспечения безопасности производственных операций, связанных с повышенным травматизмом (например, штамповка) или с вредной средой (горячие цехи, линии нанесения гальванопокрытий, окрасочные и дробеструйные камеры). С другой стороны, если не принять соответствующих мер, сам робот может оказаться устройством повышенной опасности. Тут конструкторам есть над чем поломать голову.

Наконец, в производстве главным становится фактор, который не считается определяющим для лабораторий, — экономический эффект. В исследовательском деле во главу угла ставится Его Величество Эксперимент. Нужно только уложиться в смету, которая может быть увеличена, если это нужно для решения научной проблемы. А на заводе всякое новшество должно вести к экономии общественного труда, обеспечивать подъем его производительности и окупать затраты. Промышленные роботы — не исключение, к ним предъявляются те же суровые требования, что и ко всем другим средствам автоматизации. Отсюда стремление к специализации этих устройств, разработка агре-гатно-модульных конструкций, установка на создание машин для решения ограниченного круга задач.

ГДЕ ГРАНИЦЫ УНИВЕРСАЛЬНОСТИ?

Промышленным роботом теперь называют автоматический переналаживаемый манипулятор с программным управлением, способный

перемещать в пространстве захватное устройство или инструмент (сварочную головку, краскораспылитель, пневмодрель) и выполнять основные или вспомогательные технологические операции. От традиционных средств автоматизации — аЬтооператоров — такой манипулятор отличает способность к быстрой переналадке.

Но было время, когда авторы серьезных научных трудов старались обосновать применительно к роботам идею их технологической универсальности. Инженерная мысль и у нас, и за рубежом тратилась на разработку именно таких устройств. Самое любопытное, что на основе современных достижений науки и техники их можно создавать уже сегодня. Можно, но не нужно, потому что они будут экономически невыгодны.

Руководствуясь принципом экономической целесообразности, большинство конструкторов концентрирует ныне свои усилия на создании специализированных

устройств с определенной областью применения — так называемых целевых промышленных роботов.

Анализируются действия сварщика и на этой основе разрабатывается агрегат для выполнения сварочных операций. В своем деле он должен быть универсалом: после соответствующей переналадки и обучения он должен выполнять любую запрограммированную операцию сварки. Или изучается работа маляра, и создается робот для нанесения лакокрасочных покрытий на детали и изделия любых форм и размеров. То же самое применительно к установке заготовок в рабочую зону молота или пресса, снятию обработанных деталей и их контролю. Роботы способны заменить людей при обслуживании определенных групп станков, литейных машин. Многообразие назначений вызывает к жизни конструкции, сильно отличающиеся между собой и внешне совсем непохожие на человека.

Если сходство и есть, то в другом отношении. Многогранные возможности, заложенные в любом человеке, не мешают ему специализироваться в определенном деле. Такая же ситуация складывается и в мире роботов: границы универсальности каждого из них определяются областью его применения.

ОТ ПРИНЦИПОВ К КОНСТРУКЦИИ

Одна из важных научно-технических программ десятой пятилетки предусматривает создание гаммы промышленных роботов. Сюда входят и манипуляторы, управляемые оператором, которые, собственно, не являются роботами, но фигури

руют в каталогах рядом с ними. Это следствие общности цели и большей гибкости при выполнении операций по сравнению с традиционными средствами. В последнее время появились гибридные системы — манипуляторы, управляемые попеременно человеком и автоматической программной системой.

Уже созданы и применяются на подъемно-транспортных и складских работах так называемые разгруженные (сбалансированные) манипулятору, снабженные мнемонической рукояткой. Их кинематика такова, чт i захват, несущий тяжелую деталь, точно отслеживает перемещение руки оператора. Подъемники этого типа оказались очень удобными.

Сконструирован и простой пневматический робот ПРЦ-10 для загрузки прессов. Его руки — не что иное, как штоки пневматических цилиндров. Особый пневмоцилиндр поворачивает стойку с руками на нужный угол, еще один поднимает и опускает ее, наконец, маленький пневмоцилиндрик может поворачивать захват одной из рук на 180°. Это ставшая уже классической компоновка машины для автоматизации загрузки прессов листовой штамповки — операции утомительной и небезопасной.

Более сложен робот для загрузки группы металлорежущих станков. По эстакаде длиной 12 м движется каретка, несущая шарнирную руку. Сочетание трех движений — поворотов плеча, предплечья и перемещения каретки — позволяет устройству переносить захват в любую точку обширной рабочей зоны площадью более 20 м². Грузоподъемность 50 кгс, управление — числовое программное, причем программирование идет методом обучения. В памяти устройства фиксируются положения, через которые . захват проводится в процессе наладки. Кстати, подвесные роботы ценны еще и тем, что дают сокращение производственных площадей.

Если при загрузке станкэв, рационально располагая оборудование, можно свести до минимума число степеней свободы робота и существенно удешевить его, то есть задачи, для решения которых высокая подвижность механической руки необходима. Например, точечная сварка автомобильных кузовов. Имея шесть степеней свободы, робот может ориентировать сварочные клещи, следуя за криволинейной, изогнутой в пространстве формой свариваемых деталей. Производительность машин этого типа велика — до 100 сварочных точек в минуту! Естественно, во время наладки робот перемещают значительно медленнее.

Пока речь шла о жестко програм

^—tJ