Предисловие редакторов русского перевода

"Создание систем машин для комплексной механизации и автоматизации важнейших производственных процессов..." - одна из главных задач, поставленных перед работниками промышленности XXIV съездом КПСС и сформулированных в Директивах съезда по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971-1975 гг.

В качестве социальных мероприятий в области труда в Директивах XXIV съезда КПСС поставлена задача: "Более эффективно использовать трудовые ресурсы. На основе повышения технического уровня производства последовательно сокращать применение ручного и тяжелого, а также неквалифицированного труда во всех отраслях народного хозяйства".

В последние годы в нашей стране выполнена огромная работа по механизации и автоматизации производственных процессов в промышленности: введены в эксплуатацию тысячи автоматизированных участков, поточных и автоматических линий, для целей управления и контроля за ходом производства широко используются ЭВМ, налажен выпуск крупными сериями десятков моделей станков с числовым программным управлением и т. д. Все это позволило существенно увеличить производительность труда, освободить от ручного труда многие категории работников, повысить культуру производства в промышленности.

Однако долгое время не удавалось в широком масштабе механизировать и автоматизировать в промышленности целый ряд вспомогательных технологических операций, таких, как загрузка и разгрузка поточных и автоматических линий, металлорежущих станков, прессов и других видов технологического оборудования. Подобное же положение сложилось и в области механизации и автоматизации ряда основных технологических операций: окраски, нанесения защитных покрытий, дробеструйной обработки и др.

Эффективным решением задачи механизации и автоматизации перечисленных выше операций явилось использование промышленных роботов, интенсивное создание которых началось лишь в последние 10-15 лет.

В нашей стране уже создано и продолжает создаваться большое количество опытных образцов промышленных роботов самого разнообразного назначения, обладающих различными техническими возможностями, предназначенных для работы как в обычных, так и во вредных условиях, во взрывоопасных и пожароопасных местах. Многие образцы прошли всесторонние испытания, а некоторые из них выпускаются серийно и уже работают в цехах различных предприятий.

Общее же количество разработанных во всем мире моделей промышленных роботов исчисляется сегодня уже сотнями, а количество изготовленных и эксплуатируемых роботов - тысячами.

Использование промышленных роботов происходит в следующих основных направлениях:

- механизация и автоматизация одиночных технологических операций, выполняемых на универсальном оборудовании или на оборудовании с числовым программным управлением;

- механизация и автоматизация транспортных и погрузочно-разгрузочных операций на поточных и автоматических линиях для обработки или изготовления заготовок и деталей;

- комплексная автоматизация производств по видам технологии (сварка, штамповка и т. д.) с использованием универсального оборудования и роботов.

Промышленные роботы заменят человека в условиях вредной и опасной окружающей среды, освободят его от выполнения тяжелого, утомительного, однообразного ручного труда, позволят более полно использовать технологическое оборудование, повысить производительность труда в промышленности. Большой социальный эффект от внедрения промышленных роботов связан с переводом на более комфортные условия труда в основное производство рабочих, занятых сегодня выполнением вспомогательных операций, не требующих, как правило, высокой квалификации.

В настоящее время практически используются только промышленные роботы первого поколения, работающие по жесткой программе, не обладающие способностью адаптации к окружающей обстановке. Тем не менее накопленный, хотя и небольшой по времени, опыт эксплуатации подобных роботов свидетельствует об их высокой эффективности.

Параллельно с созданием новых моделей и отработкой конструкций промышленных роботов первого поколения, наращиванием объема их выпуска и внедрением в различные отрасли промышленности у нас в стране и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию более совершенных роботов, способных адаптироваться к окружающей обстановке и выполнять необходимые действия, руководствуясь только сообщенной роботу конечной целью производственного процесса. Такие роботы смогут, например, при нанесении покрытий изменять траекторию и скорость движения исполнительного органа в зависимости от состава смеси, толщины защитного слоя и других параметров, выполнять сложные монтажные и сборочные операции и т. д.

Промышленные роботы не только изменят характер производства, но и позволят разработать и освоить принципиально новые технологические процессы, не требующие участия человека.

Возможности промышленных роботов трудно переоценить. Темпы развития робототехники сегодня, пожалуй, выше, чем темпы развития станков с числовым программным управлением в соответствующий период 50- 60-х годов.

Среди капиталистических стран техника промышленных роботов получила наибольшее развитие в США, Англии, Японии, Швеции и ФРГ. Первые промышленные роботы появились в США - это ставшие сейчас широко известными модели "Юнимейт" (Unimate) фирмы Unimation и "Версатран" (Versatran) фирмы AMF (American Machine and Foundry Company). Через несколько лет те же модели начали выпускать некоторые фирмы Японии. Японские специалисты стали уделять большое внимание роботостроению по целому ряду причин. Одной из основных явилась острая нехватка рабочей силы, особенно для производства работ, не требующих высокой квалификации. В последующие годы в Японии было создано большое количество оригинальных моделей промышленных роботов. Среди них есть роботы с широкими техническими возможностями: большим объемом обслуживаемой зоны, высокими скоростями и точностью, многими степенями свободы, обладающие большим объемом памяти и универсальной системой управления. Работы в направлении создания подобных роботов и их отдельных усовершенствованных агрегатов и блоков интенсивно продолжаются. Наряду с этим создано много моделей промышленных роботов со значительно менее широкими техническими возможностями, небольших размеров, рассчитанных на небольшую грузоподъемность, с упрощенной системой управления.

В последние годы по числу созданных моделей роботов и объему их выпуска Япония вышла на первое место в мире. Стоит отметить и то обстоятельство, что японские фирмы - разработчики промышленных роботов являются и их первыми потребителями. Таковы, например, компании "Aida Engineering", "Shinko Electric Co." и др. Поэтому образцы промышленных роботов проходят не только всесторонние испытания в лабораторных условиях, но и испытываются в реальных условиях эксплуатации. В области разработки и применения промышленных роботов японскими специалистами не только накоплен значительный опыт по созданию образцов роботов, но и приобретены знания, необходимые для оценки возможностей применения роботов в тех или иных областях промышленности, для определения технических характеристик вновь разрабатываемых конструкций, знания в области взаимосвязи роботов с обслуживаемым технологическим процессом, подготовки производства, создания дополнительного оборудования, сведения, касающиеся экономической целесообразности, окупаемости, подготовки обслуживающего персонала и т. п. Все эти чрезвычайно важные вопросы робототехники не нашли еще достаточно полного отражения в отечественной технической литературе.

В связи с этим для специалистов, занятых в области автоматизации производства, представляет интерес предлагаемый перевод книги, написанной членами специального Комитета по промышленным роботам при Техническом комитете по автоматизации Японской ассоциации содействия развитию электронной промышленности.

В основу книги положен отчет о результатах проведенного Комитетом в 1968-1970 гг. обследования состояния роботостроения в Японии и за рубежом.

Обследованием было охвачено значительное количество фирм и предприятий, занятых в различных отраслях промышленности и в сфере обслуживания. Были исследованы причины пробуждения большого интереса к роботостроению, области применения промышленных роботов, технические возможности современных роботов, соответствие технических характеристик роботов требованиям, выдвигаемым к ним различными отраслями промышленности. В отчете нашли также отражение вопросы конструктивных особенностей роботов, особенностей систем управления, а также планировки рабочих участков с применением роботов, взаимной увязки роботов с обслуживаемым оборудованием, необходимого изменения технологического процесса, создания дополнительного оборудования и т. п.

Весьма ценным является то, что авторы отчета не ограничились констатацией современного состояния роботостроения, а уделили также большое внимание тенденциям его развития.

П. Белянин, Б. Розан, В. Данилевский