МАШИНА-АВТОМАТ, РОБОТ, АВТООПЕРАТОР И МАНИПУЛЯТОР, ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Современное промышленное производство отличается высокой автоматизацией многих технологических процессов и особенно процессов управления. В определенной степени это относится и к разведочному бурению. Повышение производительности труда и качества в разведочном бурении, а также облегчение труда обслуживающего персонала существенно зависят от степени механизации и автоматизации процесса
сооружения скважины. Более того, для разведочного бурения все более j расширяются сферы использования, в которых участие человека опасно i для здоровья или вообще невозможно. Сюда относится бурение со дна морей и океанов, на космических объектах, в горных выработках с высокой температурой лйбо повышенной дозой радиации и т. д. В этих I условиях можно применять только полностью автоматизированные буровые станки. В других случаях, как отмечалось, целесообразна частичная автоматизация и механизация процесса бурения. Для этих целей успешно используются машины-автоматы, роботы и манипуляторы. 254
Приведем некоторые основные определения, которые будут использоваться в последующем [7].
Машиной-автоматом называют машину, движение элементов и рабочий процесс в которой (преобразование энергии, изменение положения, формы или размеров обрабатываемых изделий и материалов, процесс сооружения скважины с получением керна и т. д.) выполняются без непосредственного участия человека.
Автоматической линией называют совокупность целесообразно взаимосвязанных и автоматически управляемых технологических и транспортных машин-автоматов, предназначенных для реализации определенного технологического процесса. За человеком в этом случае сохраняются роль наладчика, регулировщика и контрольные функции. ‘ В процессе настройки автоматических линий реализуется программа ее действия.
Программой называют совокупность предписаний, определяющих последовательность, ритм, количество и качество выполнения технологических операций. Осуществление требуемой программы действия автоматической линии достигается с помощью системы управления линией, предназначенной для реализации согласованных по месту и времени действий всех входящих в линию исполнительных органов ма и шн-автоматов.
Исполнительные органы машин (в том числе автоматических буровых станков), как правило, представлены их выходными звеньями или их частями и получают необходимые перемещения непосредст — ■ венно от двигателей либо посредством промежуточных или передаточных звеньев.
Движение исполнительных органов зависит от выполняемого технологического процесса и конкретной обстановки. В автоматизированном производстве, да и в разведочном бурении часто возникает необходимость реализации разнообразных сложных движений, подобных движению руки человека, направляемой его мыслью. Эти движения могут быть осуществлены специальными устройствами, получившими наименование манипуляторов, промышленных роботов, авто операторов, которые в дальнейшем будем называть обобщенно роботосистемами.
Манипулятором (от латинского manus—рука) называют устройство автоматически воспроизводящее требуемые движения в пространстве или плоскости, заменяющей в определенной степени двигательные функции руки человека.
Автооператором называют устройство, представляющее собой манипулятор, автоматически действующий по заданной программе выполнения операций. В качестве программоносителей для автооператоров применяю+ перфоленты, магнитные ленты и диски, а также механические устройства—кулачки, кулачковые валы и т. п.
Промышленными роботами называют автономно действующие машины-автоматы, предназначенные для воспроизведения некоторых двигательных, а отчасти и ‘ умственных функций человека при I 255
выполнении всевозможных производственных операций и управляемые с помощью автоматически изменяемых программ, составленных с учетом возможных вариантов функционирования.
Промышленные роботы имеют следующие составные части: рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений испол. нительных органов робота в целом, система управления и система, датчиков для сбора необходимой информации. Разработка и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном ■ машинами-автоматами различного технологического назначения, создают предпосылки для организации так называемого гибкого (т. е. быстроперенастраивающегося на изготовление новой продукции или реализации новых технологических процессов) производства — цехов — и заводов-автоматов, в которых все технологические и транспортные1 операции возложены на машины и робототехнические системы.
Промышленные роботы разделяют на вспомогательные; и технологические. Вспомогательные промышленные роботыi предназначены преимущественно для выполнения вспомогательных операций. В бурении, например, это спуско-подъемные операции. Технологические роботы используют на основных технологических: операциях. Это роботы, предназначенные для сварки, окраски, сборки узлов машин.