завершив операцию сверления, удаляет оставшиеся в отверстиях крошечные частицы
металла специальным инструментом.
2.2) Безконтактная обработка заготовок.
Из-за малой жесткости и недостаточной твердости, роботы не могут проводить
обработку твердых материалов резаньем. Поэтому инженеры изучают бесконтактные
методы обработки материалов, подобных металлу или пластику. Для этой цели, в
частности, льзуется лазер. В рабочем органе робота закреплен прибор, который
направляет высокоэнергетическое когерентное излучение лазера (для чего нередко
используется волокно-оптическая система передачи) на обрабатываемую заготовку.
Лазер может с высокой т чностью резать пластины из металла, в частности стали.
Робот перемещает рабочий орган над обрабатываемым листовым материалом по
траектории, определяемой программой. Программой же регулируется интенсивность
светового луча в соответствии с толщиной нарезаемого материала.
Другой бесконтактный метод резанья основан на использовании струи жидкости.
Такой подход впервые применила компания "Дженерал моторс". На ее заводе в
Адриане установлена система с 10 роботами, изготавливающая пластмассовые детали
нефтеналивны терн. Восемь из десяти роботов напрявляют водяные струи под высоким
давлением на перемещаемые конвеером пластмассовые листы. Эти струи прорезают в
исходном материале ряд отверстий и щелей, а также удаляют лишние элементы
пластмассовых прессованых де алей. по утверждению представителей компании
"Дженерал моторс", подобная роботизированная система весьма экономична,
поскольку исключает износ инструмента и позволяет повысить качество операций
резанья. Поскольку система управляется программой, к торая находится в памяти
центрального компьютера, для контроля и обслуживания всех 10 роботов требуется
только два оператора.
3) Нанесение различных составов на поверхность.
На большенстве предприятий после таких операций, как резанье, производится
обработка поверхности только что изготовленных деталей (чаще всего окраска). Это
еще один тип производственных операций, которые способен выполнять робот если
его осн ь пульверизатором. В память робота закладывается программа,
обеспечивающая выполнение определенной, многократно повторяемой
последовательности перемещений. Одновременно программа регулирует скорость
разбрызгивания краски. В результате на поверхнос и окрашиваемой детали
образуется равномерное покрытие, причем нередко робот обеспечивает более высокое
качество окраски, чем человек, которому свойственна неточность движений. Среди
других процедур обработки поверхности можно отметить напыление ан икоррозийных
жидкостей на листы металла для защиты их от химического или физического
воздействия окружающей среды, а также нанесение клеевых составов на поверхность
деталей подлежащих соединению. Автомобилестроительные компании исследовали
возможнос ь применения последней операции на этапе окончательной "подгонки"
готовых узлов, в частности при монтаже таких элементов, как хромовые вкладыши на
кузове автомобиля. При выполнении подобных операций робот помещают в оболочку,
которая защищает его от попадания клея и других связующих веществ. Его также
можно "обучить" тому, чтобы он время от времени самостоятельно очищался,
погружая захватное приспособление в очищающую жидкость.
4) Чистовая обработка.
Самой "непопулярной" операцией в механообработке,которая к тому же труднее
потдается автоматизации,является, пожалуй, удаление заусенцев, посторонних
частиц и зачистка.
Такая чистовая обработка-весьма непростая процедура. Рабочий подносит
обрабатываемую деталь к абразивному инструменту, который стачивает острые края и
шероховатости на поверхности изделия. Данная процедура занимает важное место в
технологическ оцессе, однако выполнять ее вручную весьма непросто.
Возможности использования роботов для окончательной обработки изделий
исследовались во многих странах. Основная трудность здесь состоит в том, что
роботы не обладают естественной для человека способностью контролировать
качество своей работы, не может менять последовательность своих действий, если
он не снабжен соответствующими датчиками. Английская фирма, специализирующаяся
на изготовлении соединительных элементов водопроводных труб, осуществила проект,
который позволил оснастить р бот простейшей системой машинного" зрения в виде
телевизионной камеры. Предположим, робот держит какую-то деталь, например
латунный водопроводный кран ; телекамера передает изображение крана в компьтер,
который в свою очередь регулирует прижатие ш ифовального ремня, стачивающего
неровности на поверхности этой литой детали. Кроме того, компьютер управляет
перемещением манипулятора робота. Таким образом, действия всех компонентов
системы - телекамеры, основного манипулятора, регулирующего рижатие
шлифовального ремня,-взаимно скоординированны.
5) Испытания и контроль.
После того как изготовленна деталь или смонтировано несколько узлов, обычно
проводтся их испытание с целью выявления возможных дефектов. Тщательному
контролю подвергаются линейные размеры деталей. Все измерительные операции
являются частью по евных задач, решаемых на всех предприятиях мира. Роботы
способны облегчить их выполнение. Для этой цели роботы оснащаются миниатюрными
оптическими датчиками ; как правило, это светодиоды, обьединенные с
полупроводниковыми светочувствительными при орами. Облучая проверяемую
поверхность лучом определенной частоты, подобный датчик принимает отраженное от
поверхности излучение, имеющее туже частоту. Робот, в соответствии с заложенной
в нем программой, перемещает датчик от одной точки контро ируемого изделия к
другой. по результатам измерения интервала времени между моментом испускания
светового импульса и его приема после отражения рассчитывается форма проверяемой
поверхности. Все эти действия выполняет компьютер данной автоматизирова ной
системы.
Операции подобного рода позволяют избежать использование таких инструментов, как
микрометры и штангенциркули. Подобные робототехнические средства впервые
использовала компания "Дженерал моторс" для контроля формы и размеров
автомобильных детале ри использовании такой роботизированной ситемы отпадает
необходимость в отправке изделий на специальные пункты контроля качества -
соответствующие процедуры можно осуществлять непосредственно на конвеере, не
прерывая производственного процесса.
Сборка.
Большой обьем работ на современных предприятий приходится на сборочные операции,
однако многие тз них требуют особо мастерства и слишком сложны для машины.
Всвязи с этим значительная часть сборки до сих пор выполняется вручную. Тем не
менее р орочных процессов уже автоматизирован ; это относится главным образом к
относительно простым и многократно повторяющимся операциям.
На примере фирмы IBM можно проследить, как проходили эксперименты по применению
роботов в сборочных процессах. Эта крупнейшая фирма по производству компьтеров
не только продает роботы, предназначенные для сборки, но и использует их на
собстве предприятиях во многих странах. На заводе этой компании в Гриноке
(Шотландия) занимаются созданием "островков автоматизации" - комплексов,
содержащих большое количество компьтеризированных механизмов, которыми
производят сборку изделий при минималь ом участии человека. По оценке
специалистов фирмы IBM, в результате автоматизации ежегодный обьем прдукции
предприятия вырос в 10 раз по сравнению с 1974 годом, тогда как число работающих
на нем осталось практически неизменным.
Один из таких "остравков" представляет собой производственную линию, на которой
изготавливаются логические блоки с силовыми каскадами. Линия включает процессоры
и источники питания для дисплеев, входящих в состав микрокомпьтеров. На линии
прои тся сборка четырех компонентов : Двух частей пластмассового корпуса
устройства, блока электрических цепей и пластмассовой платы со смонтированным на
ней набором микросхем.
Для монтажа каждого блока трабуется всего два винта, которые подаются в рабочие
органы роботов специальными механизмами - питателями. Роботы сами вводят винты в
соответсвующие отверстия изделия. Для управления всей производственной линией
дост о пяти человек. По данным фирмы IBM, для изготовления такого же количества
устройств традиционными методами ручной сборки потребовалось бы вчетверо больше
рабочих. Проявляется тенденция к созданию связей, в рамках предприятия, между
системами автоматической сборки подобных описанной выше. Например с помощью
автоматических транспортых средств, которые перемещают изделия, находящихся на
тех или иных стадиях г товности.
2.1) Монтаж печатных плат.
Еще одна отрасль производства, где роботы-сборщики могли бы найти широкое
применение,- монтаж электронных компонентов на печатных платах. Некоторые из
таких операций могут выполнять специализированные сборочные комплексы, однако,
по существу и представляют собой манипуляторы, рассчитанные на решение строго
определенных задач ; их нельзя запрограммировать таким образом, чтобы они
выполняли какие-то другие операции или манипулировали нестандартными
компонетами. Поэтому при использовании подобных установок предназначенных для
узкоспециализированного монтажа комплекты компонетов стандартной формы
загружаются в накопительные желоба многоячеечных магазинов, похожих на