«Роботы пришли как на машиностроительные заводы, так и электротехнические. Скоро появятся они и на фабриках сухого молока. Отсюда новая проблема нашего века — быстро обучить большое количество молодых рабочих, чтобы они стали операторами и наладчиками автоматов. Наша фирма не преувеличивает самостоятельность робота. Мы рассматриваем его как очередной молоток, но с электроникой. А за электроникой должен следить человек, как и за молотком. Поэтому мы создали настольный робот — действующую программируемую модель. Словом, средство обучения как по отдельным элементам механизма, так и по всей его системе. Достаточно сказать, что гидравлическая часть сделана прозрачной. Во всех трубопроводах и клапанах хорошо видно, как идет и как действует рабочая жидкость», — поясняет директор стенда австрийской фирмы «Фесто» инженер Мартин Рац.
Портативный робот оборудован всеми средствами электроники — есть своя ЭВМ, дисплей, блок программирования и контроля. Случайности тут исключаются. Почему этот миниробот назван дидактическим комплексом? Во-первых, на нем рабочий легко изучает конструкцию автомата, его возможности, методы программирования. Во-вторых, овладев такими знаниями, будущий оператор начинает обучать робот, как ему действовать в необходимой производству ситуации.
«Нарушать устоявшиеся традиции следует не ради самоцели, а ради развития идеи. Делая нечто новое на основе старого, нужно думать не об экстравагантном варианте, а о более удобном. Мы и демонстрируем это на конкретном примере. Большинство роботов устанавливается на стационарной стойке перед обслуживаемым станком. Рука манипулятора все время в движении и мешает оператору-контролеру подойти поближе. Мы отказались от стойки. Изменили и рабочее место робота»,— показывает нам инженер болгарского завода «Берое» Петр Космев.
Действительно, перед станком робота нет. Теперь загрузочный манипулятор РБ-242 помещен в другой зоне. Его увидишь, если подойдешь к станку сзади. Оттуда он и подает заготовки к патрону. Нет там и стойки. Робот приделан своими шарнирными рычагами к станине самого автомата. Когда требуется переналадка токарного станка или проверка точности инструмента, компактный манипулятор складывается и как бы «прилипает» к станку, никому не мешая. Управляется он микропроцессором, точность позиционирования — 0,5 мм. Максимальный вес заготовки — 5 кг.
«Наш концерн роботов не делает. Но десятки стран мира пользуются нашими мини-ЭВМ, системами ЧПУ, блоками памяти, дисплеями и микропроцессорами для оснащения программируемых манипуляторов. Поставляем мы и электромеханические узлы — линейные и шаговые двигатели. Однако этим наш вклад в робототехнику не ограничивается», — предупреждает нас инженер фирмы «Сименс» (ФРГ) Вальтер Вагнер.
Свои возможности фирма показала на прототипе робота с гибким программированием. Он обслуживает лазерный маркировочный автомат и линию подсчета и упаковки готовой продукции. При дополнительном оборудовании такой робот способен еще взвесить детали, испытать их на прочность, а затем обработать получаемую информацию и в случае обнаружения закономерностей в браке по системе обратной связи дать команду на корректировку станков. Все датчики миниатюрны и свободно размещаются над захватом робота.
«Наша фирма отказалась от выпуска холодильников. В роботах мы увидели перспективную область и начали выпускать программируемые адаптивные автоматы для штабелирования и сортировки самой разной продукции, включая пачки картона, кинескопы, запасные части для станков. Чем мы можем сейчас гордиться! Наше КБ впервые в мировой практике разработало робот, который одновременно можно назвать голиафом, ювелиром, специалистом по геометрии и кибернетике. Свободно программируемый автомат внешне выглядит как портальный кран, а заменяет он тяжелый труд сварщиков при монтаже трюмных переборок крупных кораблей, заказываемых в нашей стране советскими организациями», так начал свой рассказ главный конструктор отдела роботов фирмы «Розенлев», член Союза финских инженеров Матти Ламми.
Робот снабжен адаптивным устройством для дуговой электросварки. Портальный кран, на котором он смонтирован, охватывает зону 12 х 12 х 3 м. Две «руки», управляемые одной ЭВМ, сваривают стальные крупногабаритные секции. Одна ведет прямые горизонтальные швы, а другая залезает в узкие глубокие «карманы» и делает вертикальные и криволинейные соединения. Число степеней свободы у каждой «руки» — 8. Контроль поручен «автоматическому глазу» — телекамере, связанной с компьютером и блоком логики. При сооружении танкеров такая система оказалась рентабельной. Планируется применить ее и для морских буровых платформ.
«Проекты заводов, где роботы станут делать роботов, уже существуют. Мы тоже этим занимаемся. Однако в ходе технико-экономического обоснования выяснились интересные вещи. Тотальная роботизация не произойдет. Инженерам не стоит следовать за писателями-фантастами. На каждом участке нового завода будут люди: операторы, ремонтники, мастера высокой квалификации. Будут гибкие автоматизированные линии, чудеса электроники, но будут и наладчики, придирчивые контролеры. Если говорить точнее, то на роботизированном заводе по производству роботов основное положение займут не манипуляторы, а обрабатывающие центры, системы монтажа и контроля качества. Словом, мы будем стремиться к высокой степени автоматизации, но в разумных рамках. — выдвигает тезис ведущий инженер финской фирмы «Эке» Пенти Альгрен.
Фирма уже выпускает роботы. Основная тенденция — поставить робот там, где монотонная работа, например на массовой сборке шариковых ручек. Создан робот и для пыльных цехов, где обрабатывается органическое стекло. Сконструирован манипулятор для загрузки заготовок в индукционные печи. Специалисты фирмы много внимания уделяют упрощению программирования, ищут новые языки для диалога с ЭВМ, подбирают микропроцессоры меньшей сложности и цены, разрабатывают сенсорные системы для повышения точности работы манипуляторов. Финские инженеры возлагают большие надежды на тесные контакты с советскими специалистами в области робототехники.
«Какие требования мы предъявляем к современному роботу? Гибкость программирования, адаптивность к разным технологическим процессам, большая скорость выполнения операций, повышенная точность рабочих движений. Словом, он должен быть умным, послушным, трудолюбивым.
В Москву мы привезли робот, приспособленный к автоматической сварке элементов выхлопных труб. Снабжен он двумя ЭВМ. Одна контролирует сварочную горелку, а вторая — движения стола, поворачивающего трубу на 360°. Точность позиционирования — 0,1 мм. Для сварки это предел мечтаний», — пояснил нам вице-президент шведско-японского объединения «Торстехник» Хакан Классон.
Все приводы тут — от встроенных шаговых электродвигателей. Благодаря движениям сварочной головки и стола с деталью число степеней свободы равно 8. Поэтому и возможно приспособить такой робот для сварки длинной и сложноизогнутой детали. Конструкторы сумели сделать этот «шустрый автомат» из легких алюминиевых сплавов.
На следующем этапе манипулятор приобретет и полимерные элементы, станет еще легче, портативнее.
«По числу внедренных роботов Франция занимает второе место в Европе: десятки тысяч простых манипуляторов и три тысячи программируемых. Однако мне лично хочется подчеркнуть, что в этой области много нерешенных проблем. Весьма обилен поток нареканий со стороны потребителей роботов на захваты. Сам манипулятор ныне вполне «интеллигентен», а вот его «рука» еще груба и подчас примитивна. Конечно, есть интересные инженерные решения, но воплощение их обойдется дорого. Мы показываем в Москве нашу новую разработку, которая испытывается на автозаводе «Ситроен». Отзывы положительные, но это только первые шаги. Тут надо еще думать и думать», — вздыхает представитель французской фирмы «Нюмат» Жан Мари Дюзами.
Проблема надежного захвата дискутируется в мире давно. Это правда, что многие хитроумные идеи отвергаются из-за сложности внедрения. Что же показала фирма? — Пневматический захват, губки которого раздвигаются на 180°, что позволяет инструменту быстрее подойти к заготовке. Экономятся секунды, из программирования выпадает один лишний ход. Для уменьшения массы сам захват сделан из дюралюминия. Очень важно то, что он оборудован системой автоматической блокировки — при случайном отключении подачи воздуха деталь не выпадает из губок. Экономия достигается и тем, что электронные датчики меняют силу прижима — ведь деталь, скажем, после обточки легче, чем заготовка.
«Международные выставки по робототехнике очень важны. Идет анализ достигнутого, сравнения, обмен опытом, согласование параметров. Ведь манипуляторы — это обслуживающий персонал в машиностроении и станкостроении, т.е. в областях, очень тесно связанных с международной торговлей. Робот сам по себе уже никому не нужен. В него должны быть заложены свойства стыковки, переобучения, гибкости. Его работа ныне должна быть направлена не только на увеличение производительности, но и на повышение качества.
В нашей республике ныне применяются несколько десятков тысяч программируемых манипуляторов. Мы показываем в Москве роботы как для обрабатывающих центров, так и для целых гибких автоматизированных линий. Но мне хочется остановить внимание на перспективной новинке — испытательном стенде для новых образцов робототехники. Его можно назвать «автоматизированным консилиумом», — пояснил директор стенда ГДР инженер Германн Хеллер.
Новинка не могла не вызвать большой интерес. Комплекс приборов, объединенных ЭВМ и дисплеем, проверяет все рабочие функции вновь созданного манипулятора, ставит диагноз, дает рекомендации по «лечению». За 30 минут диагностический стенд выполняет сложную работу, на которую раньше уходило почти 5 дней. Робот испытывается по 6 осям его движений, на точность позиционирования, послушность программе. Стенд способен определить не только качество сборки и надежность электроники, но и будущие технологические обязанности индустриального манипулятора.
Первые образцы испытательных стендов будут трудиться в ОТК заводов робототехники, а затем они поступят и в технические училища, где ими воспользуются молодые рабочие для повышения своей квалификации и для экспериментов по модернизации роботов.
«Число роботов во всем мире растет сейчас быстрее, чем предсказывали прогнозисты. Для них проектируются специализированные ЭВМ, сенсорные и адаптивные системы, то есть своеобразные органы зрения и осязания. Но все же, если внимательно просмотреть статистические справочники, то сразу заметишь — простые индустриальные манипуляторы типа «Андромат» по числу преобладают в десятки раз. Следовательно, в этом есть своя тенденция. Автоматы новых поколений с программируемыми микропроцессорами тоже нужны, однако манипуляторы с ручным управлением универсальнее, гибче, а о скорейшей окупаемости и говорить нечего!» — восклицает ведущий инженер фирмы ACT (ФРГ) Дирк Ванингер.
Фирма производит «Андроматы» для тяжелых работ в цехах, где жара, шум, пыль, газы. Например, для обработки литья, шлифовки больших корабельных винтов, клепки стальных конструкций. Такой манипулятор с противовесом может управляться как рукой рабочего, так и оператором с дистанционного пульта.
Если холодная штамповка — у пресса монтируется механизм с ручным управлением. Если же горячая — то предусматриваются закрытая кабина и рычаги управления. Максимальная грузоподъемность — 200 кг. Специалисты фирмы особо подчеркивают, что «Андроматы» не отнимают у мастеров их опыт. Они облегчают и ускоряют квалифицированную работу человека.
«Напомню: название автоматам — экспонатам этой выставки — дала наша страна. Слово «робот» изобрел Карел Чапек в 1920 г. Конечно, мы постарались привезти в Москву нечто новое, показывающее высокий уровень робототехники в нашей республике. Впервые в мировой практике создан полностью роботизированный комплекс кокильного литья. Прямо на машине для литья сложных алюминиевых заготовок смонтировано четыре гидравлических манипулятора, управляемых системой ЧПУ. Именно поэтому машина получилась компактной, высокопроизводительной, быстроокупаемой. Культура производства резко повысилась», — с законной гордостью сказал инженер Франтишек Райнич, сотрудник чехословацкого завода «Снина».
Роботизированный комплекс повысил производительность труда в 2,5 раза. Один оператор следит за работой 5 литейных машин. При этом он не дышит угарным газом, не испытывает жары. Первый манипулятор дозирует расплав и заливает его в кокиль. Второй вынимает готовые отливки весом от 8 до 25 кг и складывает на поддоне. Третий обслуживает форму, чистит ее, обдувает холодным воздухом. Четвертому поручены различные вспомогательные операции, например закладка в форму стержней и т. п.
Литейный комплекс, ликвидирующий 90% ручного труда, получил похвальные отзывы специалистов ГДР, СРР, ВНР.
«Спортивная обувь производится на карусельных станках нашей конструкции. Они известны в СССР. До последнего времени операцию по смазке форм, в которых отливается и прессуется полиуретановая подошва, мы рекомендовали поручать девушкам-ученицам. Операция вроде бы простая — наливать в углубление из масленки силиконовую эмульсию. Однако работенка грязная, утомительная, а чуть недолил смазки — подошва прилипает к металлу, и приходится вызывать двух мужчин, чтобы ее выдрать из формы», — поведал нам Хельмут Готтвальд, начальник отдела электроники австрийского завода «Лим».
Теперь около карусельного станка стоит робот высотой 50 см. Этот лилипут с микропроцессором дозирует силикон, дожидается высвобождения формы и тут же метко впрыскивает в нее смазку — ни больше, ни меньше нормы. Ни одна капля не попадает на пол, брак исчез. Теперь специалисты завода заказывают роботы и манипуляторы для подачи заготовок на карусель, подсчета, контроля и упаковки готовой продукции.
«Долгое время мы обходились без роботов. Но вот посыпались заказы на массовое производство сверхминиатюрных индуктивных катушечек для кварцевых часов, карманных диктофонов и других электронных устройств. И пришлось задуматься, как помочь женщинам у намоточных автоматов. Проблему решили сконструированные нами роботы-автоматы с рычагами, спрятанными в нутро станков. Они стали подавать, паять, вынимать, сортировать и считать миллионы крошечных катушечек. Затем заказы усложнились, и мы придумали еще роботов — контролеров качества. При этом придерживались концепции — оставить место для вмешательства в процесс человека. Ведь металлы и другие материалы, из которых сделаны автоматы, устают, электронные компоненты подчас капризничают. Логический цикл монтажа немыслим без оператора», — высказал свое мнение директор стенда швейцарской фабрики «Метеор» инженер Род Аишенберг.
Роботизированная линия намотки, не имеющая пока аналогов, вызвала большой интерес. Советские специалисты оценили двойную систему контроля, поручаемую опытному мастеру и автоматике.
Проверяется толщина проволоки, емкость дросселей, качество спайки, надежность изоляции и т. д. В любой момент специалист может перепроверить выводы автоматики, вывести на дисплей цифровую информацию, вмешаться в процесс, корректируя движения роботов.
«Ныне к роботам присматриваются экономисты. От их глаза не ускользнуло то обстоятельство, что индустриальные манипуляторы еще медлительны. На этой основе инженеры нашей фирмы получили техническое задание — увеличить рабочую скорость автоматов без потери точности позиционирования. Все это нужно роботам для монтажа, сварки, окраски, шлифовки и других операций. Кое-что нам тут удалось сделать», — утверждает инженер завода «Рейс» (ФРГ) Карл-Хайнц Лангнер.
Конструкторы завода в первую очередь улучшили кинематику манипуляторов, сделали их более гибкими. Число степеней свободы увеличено до 8, а грузоподъемность — до 60 кг.
Электроприводы на постоянном токе выполнены в виде дисковых электромоторов с печатной схемой.
Облегчение двигателей — немаловажный фактор, как и применение в рычагах легких сплавов вместо стали. Словом, сброшен лишний вес и поднято быстродействие при прежней точности позиционирования 0,1 мм. Важно и то, что модернизированный микропроцессор допускает быстрое диалоговое программирование. При смене заданий робот послушно меняет профессию — переходит от снятия заусенцев к монтажу.
«Концепция наших станкостроителей — создать хороший станок для новых технологий, поручить ему тонкую и важную работу, а потом уже думать о роботе. Вот конкретный пример. Завод «Тэриз» создал первые в мире гидравлические станки для правки различных валов и дисков. Эксцентричность после термообработки или длительной эксплуатации они исправляют с точностью до долей миллиметра. Вал помещается в матрицу, и по указке ЭВМ гидравлический рычаг с усилием 15 тс доводит деталь до предельного допуска. Такой станок необходим многим отраслям промышленности. Выгоден он и для правки перед металлизацией изношенных полуосей, дисков, колец. Как вы думаете, какой робот мы выбрали для загрузки этого станка!» — спрашивает один из президентов государственного объединения «Прокордия» (Швеция) Николай Вестерсен.
Инженеры приспособили к новому станку простой манипулятор типа «Андромат» с противовесом. Пневматический захват берет деталь с лотка и, управляемый рукой станочника, плавно переносит ее до матрицы. Автоматика тут не нужна, ее достаточно в самом станке, управляемом, кстати, советской ЭВМ «Элорг-1800» (ELORG-1800). Программный робот удорожил бы этот комплекс.
Изменил(а) Dear, 15-07-2025 09:54
Перейти на форум:
Авторизация
Вы не зарегистрированы? Нажмите здесь для регистрации.
