Введение

Одной из основных задач развития народного хозяйства страны является всемерное ускорение темпов комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства, особенно механизация вспомогательных и подсобных работ, существенное сокращение доли ручного труда. В выполнении этих задач, поставленных XXV и XXVI съездами КПСС, важное значение имеет создание и широкое внедрение промышленных роботов - автоматических манипуляторов с программным управлением, позволяющих механизировать и автоматизировать процессы производства, тяжелые физические и монотонные работы.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года", утвержденных XXVI съездом КПСС, записано: "Существенно увеличить производство систем машин и оборудования, автоматических манипуляторов с программным управлением, позволяющих исключить применение ручного малоквалифицированного и монотонного труда, особенно в тяжелых и вредных для человека условиях". И далее: "На основе использования достижений науки и техники развивать производство и обеспечить широкое применение автоматических манипуляторов (промышленных роботов), встроенных систем автоматического управления с использованием микропроцессоров и микро-ЭВМ, создать автоматизированные цехи и заводы"^*.

^* (Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года. М.: Политиздат, 1981, с. 33 и 21. )

В Отчетном докладе Центрального Комитета КПСС XXVI съезду Коммунистической партии отмечено: "По- истине революционные возможности открывают создание и внедрение миниатюрных электронных управляющих машин, промышленных роботов. Они должны получить самое широкое применение" ^*.

^* (Брежнев Л. И. Отчетный доклад Центрального Комитета КПСС XXVI съезду Коммунистической партии Советского Союза и очередные задачи партии в области внутренней и внешней политики. М.: Политиздат, 1981, с. 59)

Комплексная программа работ по созданию и освоению автоматических манипуляторов на 1981-1990 гг. предусматривает их применение в машиностроении, угольной и горнодобывающей промышленности, черной и цветной металлургии, в сельском хозяйстве, строительстве, в отраслях легкой и пищевой промышленности и на транспорте. По плану экономического и социального развития страны предусмотрено увеличение автоматических манипуляторов с программным управлением.

Автоматизация вспомогательных операций с использованием промышленных роботов позволяет высвободить рабочих, повысить производительность труда, улучшить качество продукции и условия труда, существенно облегчить труд работающих. Промышленные роботы обычно превосходят возможности человека в подъеме грузов, в скорости реакции при выполнении монотонных операций, в надежности, ритмичности и т. п. Кроме того, они могут работать в экстремальных условиях, непригодных для человека.

К отличительным особенностям промышленных роботов относится возможность многократного их перепрограммирования для выполнения разных по характеру работ, гибкость и способность приспосабливаться к различным условиям. К их преимуществам относится также широкая универсальность, возможность автоматизации длительных циклов работы (до 30 мин), простота переналадки, мобильность, позволяющая их эффективно использовать в условиях серийного производства. Робот способен действовать по независимым программам в соответствии с получаемыми извне командами и может сам выдавать команды на выполнение другим оборудованием тех или иных действий. Программы записываются на перфолентах, перфокартах, магнитных лентах и магнитных барабанах, могут применяться штеккерные табло и т. п. Промышленные роботы могут работать непрерывно повторяющимися циклами, отдельными законченными циклами и частями полного цикла.

Промышленные роботы в отличие от обычных манипуляторов, выполняющих преимущественно одну или несколько однотипных операций, могут выполнять большое количество операций. При этом переход от одной операции к другой осуществляется сменой программы в системе управления роботом, а при изменении изделия, с которым оперирует робот, требуется лишь подналадка движений его рабочих органов.

Высокий срок службы, надежность, высокий коэффициент использования промышленных роботов обусловливают эффективность их применения в различных отраслях промышленности - и не только отдельных роботов, но автоматических поточных линий и других автоматизированных систем на их базе.

Промышленные роботы оказались практически незаменимыми для выполнения работ, носящих монотонный характер, при которых рабочий быстро устает и его производительность снижается, для обслуживания оборудования и производственных процессов в непригодных для человека условиях. Особенно важна их роль там, где требуется тяжелый физический труд, где работают с токсическими, взрывчатыми и т. п. веществами, в тяжелых температурных условиях либо в условиях повышенной влажности, вибрации, шума, загрязненного воздуха и т. п.

Роботы позволяют автоматизировать операции, выполняемые обычно вручную (установку детали на станок, ее закрепление, снятие, поворот, ориентирование и передачу на другое рабочее место и т. п.). Они успешно выполняют работы по подъему и перемещению изделий различных размеров и массы, часто работают совместно (или синхронно) с обслуживаемым оборудованием.

Создание автоматических линий с использованием промышленных роботов в ряде случаев оказывается выгодным даже при роботах первого поколения (требующих предварительного ориентирования деталей) в условиях частой смены номенклатуры изготовляемых изделий и необходимости модернизации оборудования. При модернизации автоматических линий роботы легко встраиваются в новую линию. При их внедрении непроизводительные потери снижаются в 5-8 раз.

В настоящее время существуют тысячи видов работ, где промышленные роботы могут значительно улучшить условия труда и повысить его производительность. Например, они могут использоваться для обслуживания различного технологического и транспортного оборудования, для загрузочных и разгрузочных операций при штамповке, на токарных, фрезерных и других металлорежущих станках, конвейерах, для выполнения технологических операций (покраски, сварки, шлифовки, зачистки и т. п.), для манипулирования с деталями в печах при термообработке, для правки заготовок и деталей, их контроля и др.

Роботы могут передвигаться по рельсам по полу и над оборудованием, крепиться к стене, устанавливаться на колонне и т. п. Современные блочно-модульные конструкции роботов позволяют при необходимости (изменении производственных условий) усложнять и упрощать их путем минимальных переделок и подналадок. Это способствует не только удешевлению и ускорению автоматизации отдельных технологических процессов и их комплексов, но и созданию небольших автоматизированных предприятий, не уступающих по своим технико-экономическим показателям крупным заводам.

Ожидается, что к 2000 г. роботы смогут выполнять большинство производственных операций, на которых сейчас занят человек. Постепенно они получат распространение в не промышленных областях и в быту, где на них можно будет возложить самые разнообразные обязанности, начиная с физически тяжелых и требующих гарантированной надежности работ и кончая легкими, но требующими многократного повторения одинаковых движений.