Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

и заранее не известно. Использование распознающих систем, снаб­ женных телевизионным зрением либо лазерным глазом, является дорогим для таких производств.

Аналогичная ситуация наблюдается на заводах абразивных изделии, где также приходится иметь дело с деталями простых форм (абразивные круги, пресс-матрицы). Рассмотрим участок контроля пресс-матриц прессового цеха абразивного завода и постараемся выявить основные трудности при автоматизации такого участка. В цехе используются матрицы нескольких типо­ размеров, но одинаковой конфигурации. Пресс-матрица пред­ ставляет собой цилиндрическую плоскую деталь высотой 1,5—2 см, диаметром 20—30 см (в зависимости от типоразмера).

Работа прессового цеха организована так, что на участок контроля поступают сначала матрицы одного типоразмера, затем другого и т. д., т. е. в каждый момент времени на конвейере на­ ходятся матрицы одинаковых размеров. Участок контроля осна­ щен ленточным конвейером, вдоль которого расположены рабо­ чие места контролеров. Так как контрольный участок должен обеспечить проверку 2000 пресс-матриц за смену, то плотность расположения деталей на ленте конвейера достаточно высокая. Детали двигаются сплошным потоком, но не касаются друг друга, т. е. имеются поперечные свободные промежутки между двумя деталями.

Контроль пресс-матриц осуществляется по двум параметрам: отсутствие микро- и макротрещин на рабочей поверхности мат­ рицы и отсутствие просадки вставки относительно корпуса. Кон­ тролеры проводят сортировку матриц, причем пресс-матрицы с дефектами отправляются на реставрацию: с просадкой выше опре­ деленной нормы — в механический цех, с трещинами — на уча­ сток, где производится сглаживание рабочей поверхности на спе­ циальных станках-автоматах. Матрицы без дефектов возвращаются в прессовый цех и используются еще в течение одной смены, а за­ тем снова поступают на участок контроля. Для автоматизации такого участка может быть использован робот, однако, как и в пре­ дыдущем случае, он должен быть адаптивным, так как местополо­ жение матриц на конвейере заранее не известно. В процессе вы­ полнения операций контроля адаптивный робот должен осуще­ ствить следующие действия:

1)определить координаты очередной детали;

2)вывести захват над центром детали и снять ее с конвейера;

3)произвести контроль детали с помощью датчиков, располо­ женных на захвате. Контрольные датчики могут быть по прин­ ципу действия точно такими же, какими в настоящее время поль­ зуются рабочие-контролеры;

4)перенести деталь и положить ее иа соответствующий кон­ вейер для транспортировки в механический либо прессовый цех,

апри наличии в ней микроили макротрещин установить на ста­ нок для сглаживания рабочей поверхности;

5) вернуться в исходное положение.

На ряде производств форма деталей, перемещаемых конвейе­ ром, сложнее, однако в таких случаях обычно плотность распо­ ложения деталей ниже.

На кузнечно-прессовых линиях от одного агрегата к другому по конвейеру перемещаются заготовки сложных, но заранее из­ вестных форм, причем чаще всего неориентированные, так как на конвейер они попадают прямо из кузнечно-прессового агрегата после очередной операции вырубки. Рабочий берет деталь с кон­ вейера, грубо ориентирует ее и укладывает в специальное точно ориентирующее приспособление, после чего включает агрегат. Механическая конструкция робота, заменяющего рабочего на обслуживании таких линий, может быть очень проста, однако робот должен быть снабжен системой для распознавания пара­ метров положения неориентированных деталей.

В качестве примера работы с изделиями сложных заранее неизвестных форм можно рассмотреть участок кожевенного про­ изводства. Окраска кож дорогостоящими красителями на неко­ торых производствах осуществляется на конвейере, причем кожи либо шкуры пушных зверей имеют неправильную, заранее неиз­ вестную форму. Для снятия изделий с конвейера требуется опре­ делить достаточно точно одну координату (продольную) центра масс для переноса изделий без соскальзывания на другую техно­ логическую операцию.

Существует большое число других производств, где без ко­ ренной их перестройки задачи автоматизации не могут быть ре­ шены, если применять роботы с жесткой структурой управления. Для производств с широкой номенклатурой изделий введение различного рода ориентирующих приспособлений представляется чрезвычайно дорогостоящим мероприятием. По-видимому, более эффективным для таких производств является применение адап­ тивных роботов, причем чем выше адаптивные свойства робота, тем меньше требуется затрачивать средств на организацию внеш­ ней среды.

В табл. 22 приведены сводные данные, полученные в резуль­ тате анализа ряда производств, использующих конвейерные линии для транспортировки деталей.

Из таблицы видно, что роботу, обслуживающему поточные линии, придется решать самые разнообразные задачи, связанные с распознаванием образов. Общая блок-схема адаптивного ро­ бота, обслуживающего поточные линии, приведена на рис. 215. В качестве блока управления может быть использована ЦВМ либо специализированное устройство управления (специализирован­ ный вычислитель).

Роботы, обслуживающие конвейерные линии, могут иметь различные кинематические схемы, однако для выполнения боль­ шинства операций достаточно 3 —5 степеней свободы. Удобно использовать роботы с простой кинематической структурой,

4 5 2

робота

линейными степенями свободы и дискретным шаговым управле­ нием. На рис. 215 показаны направления движений захвата ма­ нипулятора, который может перемещаться вдоль лепты конвейера, поперек ленты, брать деталь (для многих операций можно исполь­ зовать магнитный либо воздушный присос), вращать деталь на необходимый угол по и против часовой стрелки.

В дальнейшем все рассуждения будут относиться именно к та­ кому роботу, а при необходимости использовать робот с другой

чением излучаемого и принимаемого световых потоков [20]. При попадании предмета в зону обнаружения часть светового потока от­ ражается и попадает на фотодатчик. Регулировкой интенсивности светового потока и высоты датчиков над лентой конвейера можно добиться различения деталей на ленте практически при любых цве­ товых сочетаниях. Датчики такого типа обладают небольшими га­ баритами и весом (объем 1,5 • 10“6 м3, вес 6 гс) и могут использоваться даже без оптических устройств. Последнее является очень важным, поскольку стоимость устройств ввода изображения оказывается небольшой. Для работы с деталями простых форм адаптивный робот по стоимости оказывается сравнимым с роботом, функциони-

•рующим по жестким программам, однако обладает значительно большей гибкостью и автономностью.

В качестве датчиков ближнего обнаружения могут быть использованы также ультразвуковые датчики, работа которых

454