Роботы и манипуляторы в автомобильной промышленности

DOI: 10.32743/UniTech.2021.84.3-3.90-92

АННОТАЦИЯ

В данной статье изложены краткие основные сведения использования роботов и робототехники в автомобильной промышленности которое позволяет комплексно автоматизировать производство.

ABSTRACT

This article presents brief basic information about the use of robots and robotics in the automotive industry, which allows the complex automation of production.

Ключевые слова: машиностроение, робототехника, грузоподъёмность, манипуляторы, гидравлическая система.

Keywords: mechanical engineering, robotics, lifting capacity, manipulators, hydraulic system.

В данное время, когда Узбекистан является неотъемлемой составной частью международного сообщества и глобального финансово-экономического рынка, в целях модернизации народного хозяйства, технического и технологического перевооружения отраслей и производства продукции, отвечающие требованиям мировых стандартов, одной из актуальных задач является подготовка кадров - специалистов на основе новых требований и методов, обучение их современным знаниям. Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности, ее «сердцевиной». Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях народного хозяйства.[1]

Все мы знаем, что в современном глобализированном мире невозможно представить развитую страну без промышленного производства. Наша страна смело может похвастаться тем, что более 20 лет является единственным автопроизводителем в Центральной Азии. Производством автомобилей занимаются всего 29 стран мира, и присутствие Узбекистана является предметом гордости. Автоматизированные системы, используемые на производстве, являются неотъемлемой частью сегодняшнего информационного века. Основа этой автоматизированной системы - роботы и манипуляторы.

Слово «робот» впервые было использовано в 1920 году в пьесе «RUR» (универсальные роботы Rossum)  чешского писателя Карела Чапека. Концепция робота связана с широким спектром различных систем и устройств. Автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций которое действует заранее заложенной программе. Робот может самостоятельно осуществлять производственные и иные операции, частично или полностью заменяя труд человека. [2]

Основное отличие робота от различных автоматических систем и устройств состоит в том, что у него есть орган, который может выполнять действия, аналогичные движениям человека, то есть механические руки (манипуляторы), с помощью которых робот может воздействовать на внешнюю среду. Робот - это машина, которая может выполнять различные манипуляции с человеческим мозгом. Роботы относятся к классу машин, называемых манипуляторами. Манипуляторы - это многорычажные механизмы, имитирующие движения рук человека и управляемые дистанционным оператором или программной системой управления. [3]

Рисунок 1 .Робот-андроид ASIMO производство HONDA

Роботы классифицируются по следующим признакам:

Функциональные задачи; специфичность; грузоподъемность; тип вождения; количество манипуляторов; способ передвижения, размещение; тип системы координат; метод программирования и др.

В зависимости от типа технологической операции, выполняемой роботами, они делятся на роботов, выполняющих основную технологическую операцию (например, технологическую сварку, покраску, сборочные операции), и роботов, выполняющих вспомогательные технологические операции (например, операцию перестановки деталей взять и вставить).

Классификация робототехники включает следующие основные показатели:

1. Номинальная грузоподъемность (кг);

2. Погрешность определения местоположения в заданных координатах (мм);

3. Размеры и форма рабочей зоны;

4. Максимальное перемещение (мм; град);

5. Время сдвига (с);

6. Максимальная скорость (м/с; град/с);

7. Максимальное ускорение (м/c²; град/с²);

8. Количество программируемых точек для переключения передач вперед и назад;

9. Индикаторы зажимного устройства: усилие зажима (Н); время зажимов (с);

10. Показатели контрольных устройств: количество одновременных контролируемых движений; количество каналов связи с внешним оборудованием (вход и выход);

11. Давление жидкости (воздуха) (МПа) и расход (м³/с);

12. Напряжение питания (В);

13. Мощность (Вт);

14. Показатели надежности: отказ детали (часы);

срок службы до капитального ремонта(год);

15. Масса (кг);

16. Габаритные размеры (длина, ширина, высота) (мм).

Сегодня роботы используются практически во всех сферах автомобильной  промышленности.

Рисунок 2.  Робот модели РФ-202М

Точечная контактная сварка

Роботы широко используются в автоматизации точечной сварки.

Основные требования к роботам: - Точность остановки робота должна составлять ± 1,0 мм.

Роботы должны уметь манипулировать объектом. Обычно для выполнения этой операции используются роботы с электрическим и гидравлическим приводом.

Процесс точечной сварки считается опасной и довольно неприятно, шумной операцией. Таким образом, использование роботизированной сварки для автоматизации освобождает человека от тяжелого труда, позволяет увеличить скорость сварки и улучшить ее качество.

Рисунок 3. Робот модели РМ-01

Электродуговая сварка.

Этот процесс сварки крайне вреден для здоровья человека, а его автоматизация с помощью роботов обеспечивает высокое качество и скорость сварки. Обычно используются электрические и контурно-управляемые роботы с пятью уровнями движения. Требуемая точность должна составлять ± 0,2 мм, робот должен уметь двигаться по сложным траекториям, а его программа и управление должны быть простыми.

Покраска автомобиля

В настоящее время широко практикуется использование роботов для окраски различных частей автомобиля.

К роботам, используемым в этой области, предъявляются следующие требования:

1. Манипулятор должен иметь 6-7 уровней движения;

2. Использование гидравлической и пневматической силовой установки соответствует целям безопасности;

3. Точность остановки робота должна составлять 0,3 мм;

4. Габаритные размеры робота должны быть небольшими;

5. Необходимо реализовать возможность автономного цифрового программного управления;

В будущем широкое использование роботов и робототехники в автомобильной промышленности позволит комплексно автоматизировать производство. Новые поколения адаптивной и интеллектуальной робототехники с широким спектром функциональных возможностей, особенно адаптированные к внешней среде, обеспечивают автоматическое выполнение основных и вспомогательных технологических операций.

Список литературы:

1. Искандаров У.Т., Шарипов К. и др. Повышение эффективности использования смазочных масел. Ташкент: ФАН, 2004.-111с
2. Макаров И.М., Топчеев Ю.И. Робототехника: История и перспективы-М.:Наука, Изд-во МАИ-2003. С.349
3. Парпиев О., Бозорова Г. Влияние изменений в сфере информационных технологий на образование. Инновационные технологии в производстве и высшем образовании. Материалы республиканской научно-практической конференции. 2013. 16-17 мая. 1 т. 372-374 стр.