Общие принципы применения роботов

При внедрении робототехники необходим предварительный анализ условий конкретного производства, чтобы робот стал органической частью технологического процесса. При этом должны учитываться не только основные параметры робота (грузоподъемность, точность позиционирования, число степеней свободы, тип привода, тип рычажного, захватного и других устройств, возможности и скорости их перемещения), сочетание его отдельных движений, системы управления и других устройств, но и степень автоматизации и использования прочего оборудования, единообразие технологического цикла, типы источников энергии, возможности размещения робота и вспомогательного оборудования, доступность всех точек оборудования, предполагаемая загрузка робота, частота изменения размеров изделий и их серийности, продолжительность цикла и пр. Необходимо также выявить соответствие технологического, транспортного и вспомогательного оборудования, его расположения и технологической оснастки.

При применении ПР (как и при использовании другого автоматического оборудования) необходимо соблюдать определенные требования безопасности, вытекающие из специфических особенностей конструкций робота в целом и его отдельных частей. Степень опасности во многом зависит от размеров робота, его грузоподъемности, рабочего диапазона, системы управления.

Роботы для подъема и установки заготовок и деталей небольшой массы, применяемые для загрузки оборудования и имеющие пневмопривод, работают при сравнительно низких (0,4...0,6 МПа) давлениях, поэтому не могут представлять серьезную опасность, особенно когда строго соблюдаются общепринятые требования безопасности при использовании автоматического оборудования с такими приводами. Но инерция движущихся частей ПР, работающих на высоких скоростях, может стать причиной производственного травматизма, особенно там, где робот имеет выступающие захватные и другие устройства.

При использовании роботов большой грузоподъемности с высокими рабочими скоростями требуется соблюдение определенных мер безопасности, например, установки защитного заграждения на расстоянии, соответствующем максимальному вылету рычажно-захватного устройства, или ограждения с блокировками, останавливающими работу всех устройств при входе человека в зону ограждения, оборудования проходов микровыключателями, блокирующими систему управления, которая в свою очередь останавливает робот. Помимо ограждения зон расположения и обслуживания устанавливаются защитные экраны, чтобы устранить неприятные ощущения, возникающие у операторов, обслуживающих оборудование, из-за быстрых движений робота.

Сокращение общего цикла производства при использовании ПР достигается в результате повышения производительности оборудования и лучшего его использования (особенно в условиях выполнения монотонных работ, приводящих к быстрому утомлению оператора), а также устранения непроизводительных потерь времени (из-за болезни рабочего, между сменами, на переход от одного вида работы к другому и т. п.).

При использовании ПР для погрузки и разгрузки металлорежущего оборудования для обеспечения надежного захвата заготовки захватные устройства должны иметь повышенную геометрическую и размерную точность — это дает возможность снизить припуски на обработку и массу заготовки. При листовой штамповке использование ПР позволяет внедрить рациональный раскрой материла, уменьшить его отходы, снизить трудоемкость изготовления деталей, а также освободить рабочего от выполнения ручного, неквалифицированного и утомительного труда, удалить его из опасных зон обслуживания.

Применение стационарного напольного робота с двумя синхронно работающими рычажно-захватными устройствами с захватом типа пальцев, поворачивающихся вокруг горизонтальной оси при перемещении под матрицей штампа во время вырубки листовых заготовок в последнем ряду, обеспечивает полное использование исходного листа. При этом достигается экономия металла вследствие сокращения отходов при вырубке круглых и прямоугольных заготовок из широкого рулона соответственно на 62 и 40 %, а из листа — на 60 и 38 %. Применение роботов при листовой штамповке заготовок и деталей круглой формы позволяет снизить количество отходов в 2,5 раза, прямоугольной формы — в 1-7 раза, а при штамповке деталей электрических машин и аппаратов можно сэкономить 10... 15 % дорогостоящей электротехнической стали. Многочисленные примеры наглядно показывают необходимость учета при внедрении ПР в производство экономии от снижения самых разнообразных затрат.