Роботы с руками
Удаление заусенцев
Удаление заусенцев посредством роботов — относительно новая область применения, потому, что требует сверхсложных роботов. Снятие заусенцев в большинстве случаев выполняется вручную, рабочий осматривает подробности, найдя острые железные либо пластмассовые неправильности (заусенцы), вышлифовывает либо отрезает их. Это связано с громадными затратами времени и повышает цена единицы продукции, поскольку механизировать эту операцию тяжело.
На данный момент при снятии заусенцев посредством роботов не употребляется очувствление их. Не смотря на то, что, без сомнений, существуют громадные потенциальные возможности для применения сложных визуальных (тактильных) совокупностей при удалении заусенцев и обследовании заготовок. При отсутствии таких совокупностей приходится проходить всю поверхность особым инструментом независимо от того, необходимо снимать заусенцы либо нет.
Так как инструмент требуется лишь для удаления относительно маленького количества материала, возможно перемещать инструмент посредством руки робота, удерживая заготовку в стационарном положении.
Довольно часто заготовка, которой манипулирует робот, употребляется как опора для инструмента при снятии заусенцев. В этом случае возможно использовать разные инструменты для разных этапов процесса снятия заусенцев Особый комплект инструментов может оказаться нужным, в случае если, к примеру, имеются области, недоступные для применения классических инструментов.
Помимо этого, они должны владеть возможностью легкого перепрограммирования при трансформациях быстрого перехода и форм заготовок с одной программы на другую. Требования, появляющиеся при полировке ребер металла и шлифовке стекла, во многом подобны требованиям при снятии заусенцев.
Литье в железные матрицы
Первое применение роботов связано с обслуживанием литейной автомобили и сейчас не утратило актуальности. Литье цветных металлов включает следующие процессы: нагнетание расплавленного металла под давлением в формы (матрицы); затвердение металла; выпуск литья (в большинстве случаев при помощи автоматического вытягивания стержней, заделанных в матрицы); закалку литья в воде и удаление излишков металла. Матрицы очищаются довольно часто воздушными струями и смазываются для предотвращения сцепления со следующей отливкой.
Такие действия идеально делают простые роботы, талантливые совершенно верно ориентировать подробности при относительно несложном захватывании (в большинстве случаев с применением стандартных захватов, именуемых стояками, образованных в канале, где металл вдавливается в матрицы). При внедрении роботов нет потребности заменять такое оборудование. Помимо этого, громадную пользу может представить высвобождение рабочих на ручных работах.
Применение роботов на разгрузке, закалке и кромкоуборке увеличивает производительность, точность, безопасность работ, повышает коэффициент применения главного оборудования. В тех случаях, в то время, когда составные части изделия, сделанные из другого материала, чем сплав отливки, должны быть помещены в матрицы перед процессом отливки, роботы также будут взять на себя эту задачу. Для исполнения несложной разгрузки робот возможно заменить устройством типа «забрать-положить».
Обрубка отливок
Не обращая внимания на тяжелые условия работы человека в литейных цехах, роботы пока не нашли широкого распространения в данной отрасли. Роботы все шире используются для очистки (обрубки) отливок. До обрубки отливка будет покрыта посторонними кусками металла: частично выдавленного из формы, частично от стояков и связывающих каналов в форме.
Все это нужно удалить либо газовой горелкой, либо посредством шлифовального инструмента, а так как количества литья малы, то работа выполняется вручную.
Отливки довольно часто имеют сложную форму, и обрубка за* усенцев требует времени и, следовательно, дорогостояща: 20 % текущих затрат по литью приходится на обрубку, а сама работа есть одной из самые трудоёмких, Внедрение роботов, каковые заменят человека, разрешит исключить опасность для человека и применять громадные по размерам и более действенные инструменты.
На протяжении обрубки время от времени требуется удалить боль-шое количество материала, исходя из этого имеется суть вынудить робот манипулировать отливкой при фиксированном шлифовальном инструменте. Это действеннее, чем манипулировать шлифовальным инструментом по фиксированной отливке. В то время, когда отливка подводится к шлифовальному инструменту, то робот испытывает большие динамические нагрузки, и исходя из этого рука (и захват) должна быть достаточно замечательной.
Что же касается снятия заусенцев, то отсутствие у роботов сенсорной обратной связи, требуемой для определения мест шлифовки, ведет к утратам времени и связано с трудностями подстановки отливки всеми гранями к инструменту.
Обработка давлением
Ковка металла ударами молота либо прессом требует больших физических упрочнений человека-оператора. При ковке падением раскаленные железные болванки подвергаются ударам, пребывав между молотом и наковальней при ковке молотом либо между двумя матрицами — при матричной ковке. В отличие от ковки при прессовании тёплая болванка помещается между пуансоном и матрицей, а после этого медлительно вдавливается в форму.
Другие операции обработки давлением включают прокатку (болванкам придается требуемое поперечное сечение методом пропускания их через валки особой формы) и расплющивание, при котором финиши валов увеличивают методом ковки. Операция расплющивания всецело автоматизирована.
При ковочных операциях активно используются роботы. Радикальное изменение формы подробностей на протяжении процесса ковки требует разработки сложных и больших захватов роботов.
Роботы способны в течение долгого времени переносить раскаленные тяжелые заготовки с высокой скоростью, трудясь в агрессивной среде. В отдельные маленькие периоды человек может трудиться стремительнее роботов, но при исполнении долгой работы без роботов нельзя обойтись. Исходя из этого роботы все шире используются на операциях обработки давлением.
Сноровку умелого оператора при исполнении отдельных операций нельзя противопоставить возможностям роботов, поскольку у них отсутствует сенсорная обратная сообщение. Операторы, делая объемную штамповку, с опаской двигают подробность в промежутках между ударами молота, сами определяют число и силу ударов. Потребуется большой уровень визуальной обратной связи, перед тем как роботосистемы смогут заменить человека.
Термическая обработка
охлаждение и Нагревание некоторых металлов в определенных циклах изменяют внутреннюю структуру, которая со своей стороны изменяет прочность, пластичность и твёрдость.
Первый вид термической обработки включает нагревание металла до высокой температуры и после этого стремительное охлаждение опусканием в резервуар с водой либо маслом. Кое-какие сплавы скоро охлаждаются на воздухе. В следствии таковой закалки металл делается хрупким; исходя из этого, дабы частично ослабить хрупкость, в большинстве случаев по окончании закалки употребляется отпуск.
Данный процесс включает повторный разогрев металла до средних температур и после этого охлаждение на воздухе.
Второй вид употребляется чтобы сохранить неспециализированную прочность металла, обеспечив весьма жёсткую его поверхность. Такое поверхностное упрочнение возможно выполнить, или нагревая лишь поверхность за погружением в воду, или покрывая тёплый металл химическим флюсом. В тех случаях, в то время, когда металл нагревается в расплавленной соли, другие химикаты употребляются для получения требуемого состава на поверхности.
Для снятия напряжений либо смягчения металла для механической обработки пользуются оттиском. Процесс включает нагрев металла до большой температуры и после этого постепенное охлаждение в печи. Из всего сказанного выше направляться, что процесс термической обработки есть очень вредным, делаемым в агрессивной среде.
Исходя из этого термообработка есть совершенной разработкой для роботизации, причем достаточно применение относительно несложных конструкций роботов с позиционным управлением.
Правильное литье по выплавляемым моделям
Отличное литье все больше применяется в тех случаях, в то время, когда необходимо взять готовую продукцию, не требующую либо практически не требующую отделки, продукция должна иметь весьма высокую пространственную точность и не иметь «следов соединения», оставляемых двумя половинами форм, применяемых в классическом литье. Процесс правильного литья включает подготовку восковой модели нужного предмета.
Ее приобретают методом нагнетания воска под давлением в железную матрицу верной формы. Из-за того что матрица употребляется лишь для формования воска, срок ее работы велик, но что касается литья в железные формы, то принципиально важно, дабы между каждым циклом литья восковой формы железная матрица очищалась и смазывалась.
После этого восковую модель обкладывают слоем огнеупорного материала, непрерывно погружая модель в жидкий цементный раствор и давая возможность высохнуть. Так, около модели возможно создать бесшовную форму любой требуемой толщины. Подготовка форм оболочек — изнурительная и требующая громадных затрат времени работа. Когда форма готова, модель освобождается от воска и форма помещается в печь для обжига. Фактическая железная отливка получается методом заливки металла в форму.
По окончании того как форма остынет, ее разбивают и освобождают отливку.
Простые конструкции роботов прекрасно делают задачу яркого литья изделий, помимо этого, их возможно применять и в ходе изготовления восковой формы, научив делать сушки и операции погружения.
Загрузка-разгрузка
Обслуживание автоматических станков с ЧПУ, таких, как токарные, прецизионные, шлифовальные, фрезерные и сверлильные, все больше поручается роботам. В связи с ростом цены рабочей силы имеется суть машинально загружать деталь в патрон станка, а по окончании того как закончится цикл механической (автоматической) обработки, удалить подробность, после этого, быть может, измерить ее, загрузить в следующий станок и т. д. Автоматизировать такие функции, как обследование и ориентация, каковые в другом случае выполняются вручную, может оказаться вызывающим большие сомнения делом, но в эластичных производственных совокупностях, где они уже в значительной мере автоматизированы, введение роботов весьма возможно.
Обычный роботизированный модуль обязан складываться из одного робота, обслуживающего один либо пара станков с ЧПУ. Это разрешает в те периоды, в то время, когда робот в другом случае простаивал бы (потому, что загруженная подробность пребывала бы в механической обработке), применять его на обслуживании другого станка. Возможно сделать кроме того так, дабы робот менял инструменты в станках с ЧПУ.
Но потому, что подробности при механической обработке смогут радикально изменяться по размерам и по форме, захваты роботов в этом случае выясняются сложными (и тяжелыми).
Упаковка, укладка в штабеля и палаты
Потому, что роботы прекрасно продемонстрировали себя при обращении с подробностями, передвижении тяжелых предметов с точностью и достаточной скоростью, они в полной мере пригодны для исполнения таких работ, как упаковка предметов в контейнеры либо установка их в палеты — поддоны либо приспособления для перемещения и укладки изделий. Палеты особенно нужны в заводском оборудовании не только по причине того, что их намного легче брать и транспортировать, чем отдельные изделия, но и по причине того, что они разрешают кроме этого сохранять относительную ориентацию подробностей.
Роботы особенно хороши при довольно часто изменяющемся шаблоне либо схеме размещения собираемых предметов, в то время, когда классическая автоматика была бы негодна. Вправду, посредством сложных робототехнических совокупностей возможно собирать совместно не сгруппированные предварительно предметы, наряду с этим робот определяет наилучшую структуру упаковки. Однако как правило робот употребляется легко чтобы собрать совместно однообразные предметы, не смотря на то, что может оказаться нужным уложить их в предварительно частично заполненной па-лете.
Диапазон изделий, каковые возможно укладывать так посредством роботов, весьма велик. Это смогут быть простые коробки, упаковки, мешки, железные болванки, стеклянные страницы либо обсадные трубы, кирпичи либо кроме того подробности сложной формы (к примеру, телевизионные трубки).
Конечно, что такие области применения роботов имеются в индустрии везде, воображая всевозрастающий робототехниче-ский рынок. (Вправду, в Англии Ронтри Макинтош пробовал применить роботы для наполнения коробок с полным комплектом разных типов шоколада для рабочих, занятых монотонной работой.) Само собой разумеется, в то время, когда предметы уложены в штабеля, возможно позже применять другие роботы чтобы запустить процесс в обратную сторону! Такая депалетизация— перевод предметов из геометрически заданной схемы в Второе размещение — может не настойчиво попросить какой-либо сенсорной обратной связи , пока известна начальная планировка палет.
Формовка пластмасс
К значительно чаще используемым в индустрии пластмассам относятся термопластики, каковые возможно значительно размягчить при нагревании, но при охлаждении они снова становятся жёсткими, как прежде. Дабы придать таковой пластмассе требуемую форму, созданы разные способы. Возможно, самые важным из них есть инжекторная формовка.
Она весьма по-х°жа на литье в матрицы, при которой полимерные гранулы сперва разогреваются, а позже втрамбовываются в охлажденную металлическую форму, в которой пластмасса опять скоро затвердевает. Конечная продукция (вместе с заусенцами, каковые должны быть потом сняты) удаляется из поделённых матриц при помощи эжекторных стержней. При ручном обслуживании существует опасность попадания рук человека в сдвигающиеся половинки матриц.
Противоположностью инжекторной формовки есть экструзионная формовка, при которой смягченная пластмасса подается через нагретую матрицу для получения требуемого поперечного сечения для таких изделий, как трубы, листы и стержни. Образующаяся в следствии вытяжка потом получает форму и охлаждается барабанами, а после этого разрезается на участки требуемой длины. Другие разные способы пластического формования включают в себя отливку выдуванием (пригодную для бутылок), при которой еще мягкая выдавленная труба помещается между подходящими матрицами и после этого выдувается сжатым воздухом как баллон изнутри формы, и термоформование, при котором пластмассовый лист нагревается до размягчения и после этого всасывается в охлажденную матрицу соответствующей формы.
При таких способах, как инжекторная формовка, все больше употребляются роботы, к примеру для удаления отливок (особенно тех, каковые громадны и тяжелы), помещения особых включений в матрицы перед литьем либо укладки в упаковки и палеты отливок. Однако удаление заусенцев остается проблемой, не смотря на то, что кое-какие отливки смогут быть зачищены роботами, возможно, по причине того, что условия работы на отливках из пластических материалов не считаются особенно непривлекательными и нет таких веских оснований, каковые бы побуждали заменять тут рабочих.
Прессовочные работы
Промышленные прессы употребляются для формования, резки и профилирования листового металла методом захвата страницы между соответствующим образом обработанными матрицами. Данный процесс обширно употребляется для производства таких подробностей, как автомобилей и панели самолётов; он подобен некоторым про-цеесам в ковке, но при холодной штамповке металл не нагревается, а остается при комнатной температуре.
Разные конструкции пуансона и матрицы смогут быть использованы или для штамповки и пробивки отверстий, или для деформации страницы требуемой формы, не смотря на то, что в последнем случае необходимо проявлять осмотрительность в том, как возможно растягивать холодный металл без разрыва. Как правило операция прессования выполняется за один раз, приводя к весьма маленькому времени цикла, но создают такую продукцию, которая редко требует какой-либо ручной доделки по окончании изъятия ее из пресса.
Из-за таких маленьких временных циклов разгрузка и ручная погрузка прессов являются монотонную и изнурительную работу. Помимо этого, края страницы довольно часто бывают острыми и ранят руки оператору, причем существует постоянная опасность того, что оператор не будет в точности выполнять строгие правила техники безопасности и попадет под пресс.
Не смотря на то, что большое количество относительно легкой работы на прессах выполняетсявручную по причине того, что страницы не ориентируются с достаточной точностью, дабы робот имел возможность с ними надежно управляться, кое-какие более тяжелые и медленные работы на данный момент выполняются достаточно несложными роботами (либо кроме того устройствами типа «забрать-положить»). В дополнение к загрузочным работам роботы употребляются кроме этого для разгрузки прессов, возможно, чтобы после этого передать подробность к стоящему рядом второму прессу. В этих обстоятельствах роботы будут действенно употребляться при поддержании ориентации на соответствующем уровне.
