Промышленные роботы и роботизированные технологические комплексы

Как правило, система управления РТК включает в себя отдельные управляющие устройства (для каждого из рядов применяемого технологического оборудования), связанные между собой соответствующими информационными потоками. Подобная структура построения позволяет сохранить работоспособность части применяемого оборудования при выходе из строя отдельных элементов устройств управления РТК.

Согласованную (синхронную) работу РТК обеспечивает устройство управления ПР. Число и смысловое содержание сигналов обмена между ПР и металлорежущими станками, входящими в многостаночное РТК, в основном то же самое, что и для одностаночного комплекса. Дополнительным входным сигналом на ПР может быть сигнал так называемого "предварительного вызова", который предназначается для сокращения времени простоя станка благодаря перемещению ПР в зону, требующую обслуживания. Такой сигнал формируется УЧПУ станком за определенное (до окончания цикла обработки) время, достаточное для перемещения ПР в зону данного станка из любой точки обслуживаемого им пространства.

При разработке алгоритма управления ПР исходят из технологического процесса РТК, определяющего последовательность обработки деталей на станках. Алгоритм управления ПР должен предусматривать манипуляции ПР по загрузке и разгрузке станков, по захвату и укладке деталей в тары, а также операции ПР, связанные с транспортированием деталей между станками.

На рис. 30 стрелками показаны возможные маршруты движения ПР между станками 3 при упрощенной системе управления РТК, содержащим накопители 2 и не имеющим ложементов.

Рис.30.Возможные маршруты движения ПР между станками: 1- ПР, 2- накопитель,3- станок.

Возможные маршруты определяют набор подпрограмм управления ПР. В отсутствие ложементов все подпрограммы должны выполняться после поступления соответствующих заявок на обслуживание станков РТК. Среди этих подпрограмм прежде всего реализуются те, которые содержат маршруты, обеспечивающие непосредственную передачу деталей, минуя накопители. Разгрузка и загрузка станков через промежуточные накопители осуществляются только в случае занятости соответствующих станков.

На рис. 31 стрелками показаны возможные пути перемещения ПР для реализации типового технологического процесса обработки детали. В целях минимального простоя станков, входящих в РТК, вспомогательные операции (межстаночное транспортирование, захват и укладка деталей в тары) должны быть максимально совмещены по времени с циклом работы станков.

Вместе с тем система управления ПР должна прерывать выполнения вспомогательных операций при появлении запроса на обслуживание станков РТК.

Рис.31.Возможные пути перемещения ПР для реализации типового технологического процесса обработки детали: 1- ПР, 2- станок, 3- ложемент, 4- накопитель

Таким образом, управляющая программа ПР, обеспечивающего многостаночное обслуживание, может быть представлена как набор стандартных подпрограмм "Ожидание" (рис. 32).

Рис.32. Алгоритм типовой подпрограммы "Ожидание" для двустаночного РТК

Число подпрограмм загрузки и разгрузки определяется числом станков в РТК. Цикл манипуляционных движений ПР при отработке указанных подпрограмм аналогичен соответствующим циклам работы ПР при одностаночном обслуживании. Отличие заключается лишь в том, что ПР захватывает заготовку и укладывает обработанную деталь в соответствующие позиции ложементов станков.

Подпрограммы загрузки ложементов заготовками из накопителей обеспечивают предварительный захват заготовки из накопителя, ее транспортирование и укладку в соответствующую позицию ложемента (см. рис. 31).

Подпрограммы разгрузки ложементов предусматривают захват обработанной на станке детали из соответствующей позиции ложемента, ее транспортирование и укладку в накопитель (см. рис. 31).

Подпрограммы разгрузки, обеспечивающие цикл "ложемент -ложемент", служат для переноса детали, обработанной на предыдущем станке, в загрузочную позицию ложемента следующего (по технологическому процессу) станка.

Набор стандартных подпрограмм управления ПР может изменяться в каждом конкретном случае в соответствии с требованиями данного технологического процесса. Но в любом случае в основе создания программы управления лежит разделение операции ПР на основные (загрузка и разгрузка станков) и вспомогательные (транспортирование, ориентирование и т.п.), а также применение подпрограмм "Ожидание".

Подпрограмма "Ожидание" обеспечивает анализ информации, поступающей от оборудования РТК, в целях выбора цикла последующего действия ПР; эта подпрограмма определяет деятельность ПР в соответствии с требованиями технологического процесса и показателями производительности РТК в целом.

Эксплуатация ПР и РТК осуществляется в соответствии с инструкциями по эксплуатации, регламентирующими порядок включения и запуска в автоматическую работу оборудования.

Автоматические действия основного и вспомогательного оборудования, высокие скорости перемещения рабочих органов ПР, большая зона обслуживания и другие специфические особенности обусловливают повышенную опасность ПР для обслуживающего персонала. В связи с этим обеспечению безопасности труда при эксплуатации ПР и РТК должно уделяться особое внимание.

Основные причины возникновения аварийных ситуаций в процессе работы РТК следующие: неправильные (непредусмотренные) движения ПР; ошибочные действия оператора при обслуживании ПР, работающего в автоматическом режиме (появление человека в рабочем пространстве ПР, ошибки в программировании и т.п.); отсутствие четкой информации оператору о ситуации в рабочей зоне ПР, параметрах движения ПР и причинах, возникающих на участке неполадок.

Таким образом, для обеспечения безопасности труда при эксплуатации ПР и РТК наряду с использованием специальных технических средств необходимо применять соответствующие приемы и методы проведения работ, а также строго соблюдать регламентированные режимы эксплуатации ПР.

Неполадки и аварийные ситуации, которые возникают в процессе эксплуатации ПР, должны еже сменно регистрироваться оператором или наладчиком в специальном журнале.

Перед началом работы должны быть устранены все отказы, отмеченные ранее.

Наладчик и оператор должны убедиться в исправном состоянии основного и вспомогательного технологического оборудования, средств обеспечения безопасности и в отсутствии посторонних лиц и предметов в рабочем пространстве ПР.

К работе на технологических участках, обслуживаемых ПР, может допускаться только персонал, прошедший специальное обучение по безопасному обслуживанию ПР со сдачей экзамена специальной комиссии.

Перед допуском на обслуживание оборудования, оснащенного ПР, и РТК персонал должен получить вводный инструктаж, а в процессе работы строго руководствоваться инструкцией по безопасности труда

Следует обратить особое внимание на возможность появления опасностей при выполнении технологического процесса, на опасные зоны работающего оборудования, оградительные устройства и правила пользования ими. Перед началом работы необходимо убедиться в исправности и нормальном функционировании оборудования.

Текущий ремонт отдельных узлов и механизмов ПР и РТК производят согласно прилагаемым инструкциям по эксплуатации соответствующих видов оборудования. При этом помимо внеочередного ремонта, вызванного отказами отдельных механизмов, важное значение имеют планово-предупредительные осмотры и ремонты, обеспечивающие безотказную работу оборудования в автоматическом режиме.

Периодичность проведения указанной работы устанавливается в зависимости от оборудования на основании предварительных расчетов и опыта промышленной эксплуатации. Например, периодичность проверки электрооборудования и систем управления должна быть не реже одного раза в месяц: при этом проводят расширенные тестовые испытания и проверяют все контактные группы узлов.

Применение ПР на сборочных работах