5.9. Назначение и особенности использования робототехнических производственных комплексов

В современных условиях развития автоматизации произ­водства особое место принадлежит использованию промышлен­ных роботов.

Промышленный робот – это механическая система, вклю­чающая манипуляционные устройства, систему управления, чувствительные элементы и средства передвижения. С помо­щью промышленных роботов можно объединять технологи­ческое оборудование в отдельные робототехнические комплек­сы различного масштаба, не связанные жестко планировкой и числом комплектующих агрегатов. Принципиальными отличиями робототехники от традици­онных средств автоматизации являются ее широкая универ­сальность (многофункциональность) и гибкость (мобиль­ность) при переходе на выполнение принципиально новых операций.

Разнообразие производственных процессов и условий про­изводства предопределяют наличие различных типов роботи­зированных технологических комплексов (РТК) – ячеек, участ­ков, линий.

Классификация РТК по типу роботизированного подразде­ления основывается на количественной характеристике вы­полняемых комплексом технологических операций.

Простейшим типом РТК, который положен в основу более крупных комплексов, вплоть до целых роботизированных предприятий, является роботизированная технологическая ячейка (РТЯ), в которой выполняется небольшое число технологических операций. Примером РТЯ может быть роботизированная единица технологического обору­дования с ЧПУ.

Более крупным роботизированным комплексом является роботизированный технологический участок (РТУ). Он выпол­няет ряд технологических операций и включает несколько еди­ниц РТЯ. Если операции осуществляются в едином техноло­гическом процессе на последовательно расположенном обо­рудовании, то в таком случае комплекс представляет собой роботизирован­ную технологическую линию (РТЛ).

Структурно РТК может быть представлен в виде цеха, со­стоящего из нескольких РТУ, РТЛ, автоматизированных скла­дов и связывающих их транспортных промышленных роботов (робоэлектрокаров). Высшей формой организации производ­ства является создание комплексно роботизированного заво­да.

В зависимости от вида роботизированного производствен­ного процесса, РТК могут быть предназначены для получения заготовок, механической обработки деталей, выполнения процессов сборки, либо для реализации контрольно-сортировочных и транспортно-перегрузочных операций, в том числе – для внутрицехового транспортирования и складских операций.

Проектирование РТК осуществляется в два этапа. На первом осуществляется анализ производственных проблем, выбираются возможные объекты роботизации, состав основного технологи­ческого оборудования, вид движения деталей, система рацио­нального автоматизированного управления технологическим процессом и функциональными задачами. На втором этапе осу­ществляется непосредственное проектирование РТК.

Компоновочные варианты РТК зависят от решаемых тех­нологических задач, уровня автоматизации, числа и типажа промышленных роботов, их технических и функциональных возможностей. Как правило, компоновочные варианты РТК ос­новываются на принципах индивидуального и группового об­служивания оборудования промышленными роботами.

Возможны три основных варианта индивидуального обслуживания:

а) робот встраивается в тех­нологическое оборудование;

б) робот размещается рядом с оборудо­ванием;

в) несколько роботов обслуживают единицу оборудова­ния.

При групповом обслуживании робот взаимодействует с несколькими единицами технологического оборудования, при этом возможны два варианта компоновки:

1. линейное расположение обору­дования вдоль робота;

2. круговое расположение оборудования вокруг робота.

Выбор оптимальных параметров и рациональных конструк­торских решений в период проектирования РТК производится с учетом ряда организационно-экономических факторов, таких, в частности, как про­изводительность РТК, ожидаемый уровень его надежности и эффективности функционирования и т.д.

К числу основных параметров РТК относятся: проектная потенциальная производительность; фактическая производительность; уровень надежности; такт РТК.