Перші складні машини-автомати технологічного призначення

Вона намотувала на котушки необроблену шерсть.

- в 1733 р Джон Кей винайшов рухомий човник. Його впровадження в ткацькі і чесальні майстерні призвело до чотириразового зростання продуктивності

- в 1765 р Джемс Харгрівс винайшов «спінінг-дженні» - першу механічну прядильну машину, яка збільшила продуктивність праці прядильниці вовни в 120 разів

(При витратах людської енергії на колишньому рівні)

- в 1769 р Річард Аркрайт застосував для приводу «спінінг-дженні» гідравлічну турбіну.

- в 1784 р Едмонд Картрайт створив механічний ткацький верстат. Це удосконалення вперше в історії техніки наштовхнулося на запеклий опір англійських робочих, які бачили в механізації пряму загрозу своїм робочим місцям.

- запеклий опір англійських робочих.

- знищенням верстатів з 1780 по 1820 рр. займалися організовані загони луддитів (по імені що стояв на чолі руху робочого Неда Лудда).

- в 1813 р ткацький верстат був удосконалений французом Жозефом Марі Жаккар. а потім англійцем Горрокса.

- до1830 р механічний ткацький верстат вже знайшов масове застосування в Англії.

Верстат Жаккар був одним з найбільших технологічних нововведень в текстильній промисловості і носив ім'я винахідника.

- давав можливість здійснювати певну ткацьку програму.

(Перший автоматичний верстат)

- працював з використанням встановлених на ньому перфорованих карт. дозволяють оператору виробляти тканину саме з таким малюнком. який був створений художником.

- пристрій машини включало голки, керуючі нитками основи. рух яких залежало від розташування перфорацій на карті.

- остаточний варіант верстата мав тисячу двісті голок і дозволяв відтворювати дуже складні малюнки.

- На початку вісімнадцятого століття були створені перші верстати. працювали на гідравлічному приводі і призначені для виготовлення основних деталей парових машин і гармат.

Біля витоків вітчизняного верстатобудування стояв Андрій Костянтинович Нартов (1693-1756), російський механік і винахідник.

Він побудував оригінальні верстати різних конструкцій, в тому числі

- скорострільна батарея з 44 мортир.

(На основі ідей, закладених в копіювальний верстат Нартова, до сих пір працюють машини для обробки складних поверхонь лопатей сучасних турбін, гребних і літакових гвинтів).

- в 1800 г. закінчився термін дії патенту, отриманого Уаттом на його парову машину.

Після цього число технічних винаходів в області верстатобудування значно збільшилася.

Особливістю тих верстатів було те, що всі вони наводилися в рух спочатку від однієї турбіни. а потім від парової машини через численні трансмісії.

- в 1838 р Борис Семенович Якобі (1801-1874) винайшов перший електричний двигун постійного струму, придатний для практичних цілей (випробуваний для приводу корабельного гребного гвинта). 37 років працював в складі Петербургскоі # 774; академії наук

- до сімдесятих років XIX століття електродвигун став настільки досконалим. що практично нічим не відрізняється від своїх сучасних побратимів.

Подальший розвиток електротехніки дало можливість оснастити верстати одним або декількома електроприводами. Це ознаменувало сучасну епоху в історії верстатобудування.

Подальший розвиток промисловості пов'язане з розвитком автоматизації.

Автоматизація виробництва - це застосування машин, пристосувань, приладів, апаратів, що дозволяють здійснювати виробничі процеси з мінімальною участю людини або без нього і тільки під його контролем.

Мета автоматизації виробництва - підвищення рівня продуктивності праці, якості продукції, що випускається, умов праці та оптимізація використовуваних ресурсів.

Сутність сучасної автоматизації виробництва проявляється вже не тільки у використанні автоматичних верстатів і ліній, а й в появі контрольно-управлінських пристроїв з використанням в них спеціальних програм, сигналів, автоматичного регулювання при наявності відповідних виконавчих органів (механізмів).

Три етапи автоматизації промисловості:

На перший етапі автоматизації виробничих процессовосуществлялась часткова автоматизація виробництва, яка полягала в автоматизації робочого циклу машини, створення машин-автоматів і напівавтоматів.

Всі ці машини зазвичай класифікуються за такими ознаками:

а) технологічне призначення (токарні, шліфувальні, складальні, намотувальні, ткацькі, друковані, пакувальні і т.п.);

б) ступінь універсальності (універсальні, спеціалізовані, спеціальні);

в) ступінь автоматизації (автомати, напівавтомати).

Найбільш поширена часткова автоматизація на підприємствах металообробки. Наприклад, широко застосовуються верстати-автомати для виробництва цвяхів, гайок, болтів і т.д. Серед апаратів-автоматів найбільш поширеними вважаються різні дозатори, використовувані при розливі рідин і дозуванні сипучих матеріалів.

Вищою формою автоматизації виробництва на першому етапі було створення потокових ліній з автоматів і напівавтоматів:

- основні технологічні процеси обробки виконуються автоматично,

- межстаночная транспортування, накопичення заділів, контроль якості оброблених виробів, видалення відходів виконуються вручну.

У потокових лініях з напівавтоматів, крім того, вручну виконуються операції завантаження-вивантаження оброблюваних виробів.

Другий етап автоматізаціі- автоматизація системи машин;

На цьому етапі мова йде про комплексної автоматизації виробництва. Комплексна автоматизація виробництва виражається в створенні єдиної взаємозалежної системи машин, верстатів, механізмів і апаратів для виконання повного певного технологічного циклу всіх або більшої частини операцій при виробництві будь-якого продукту або напівфабрикату.

Комплексна автоматизація виробництва найчастіше виконується у вигляді автоматичних ліній з виробництва чого-небудь. Наприклад, сьогодні всі ми знаємо про такі автоматичних лініях, як автоматична лінія по виробництву цукерок, молочних продуктів, ковбасних виробів і так далі.

Створення автоматичних ліній охоплює рішення таких конструкторських завдань, як:

- створення механізмів межстаночной транспортування,

- зміни орієнтації, накопичення заділів,

- також систем управління машинними комплексами.

Дані завдання докорінно відрізняються від завдань внутрістаночной транспортування, які вирішуються за допомогою механізмів, що діють в обмеженому просторі і в єдиному робочому циклі машини.

Механізми межстаночной транспортування повинні по можливості бути незалежними від обладнання, переміщати вироби з заданим ритмом і накопичувати їх.

Перша в СРСР автоматична лінія була створена в 1939 р на Волгоградському тракторному заводі І.П.Іночкіним.

До цього ж часу відносяться спроби створення перших найпростіших автоматичних ліній на заводах підшипникової промисловості.

Третім етапом автоматизації назвали повну автоматизацію виробничих процесів.

-охвативает весь комплекс виробництва конкретних виробів, аж до найскладніших, включаючи технологічні процеси заготівельних цехів, механічної і термічної обробки, збірки, контролю та упаковки готової продукції.

Повна автоматизація виробництва - це найвищий ступінь автоматизації технологічних процесів. Повна автоматизація виробництва передбачає передачу всіх функцій управління і контролю комплексно-автоматизованим виробництвом автоматичним системам управління. Сьогодні прикладами такої автоматизації виробництва можуть служити сучасні електростанції, бетонні заводи, хлібозаводи і так далі.

Людство все ще перебуває на початковій стадії третього етапу.

Однак в деяких випадках заводи-автомати або мали низьку надійність і в основному ремонтувалися, або їх вартість в кілька десятків разів перевищувала вартість випущеної продукції. В кінцевому підсумку вони були демонтовані або модернізовані шляхом заниження рівня автоматизації виробництва за рахунок використання ручного та механізованого праці.

Важливу роль в автоматизованих гнучких виробничих системах відіграють промислові роботи. Вони дозволяють збільшити продуктивність праці, а також дозволяють переходити з одного виду продукції на інший з мінімальними витратами часу і праці. Промислові роботи створюються для виконання робіт двох основних видів:

- основні процеси виробництва (збірка, зварювання, фарбування),

- так і допоміжні (завантаження-вивантаження, фіксацію вироби при виготовленні, переміщення).

Перевага застосування промислових роботів - можливість реалізації циклів переміщень будь-якої складності з раціональними режимами, з швидкою переналадкой, тривалим підтриманням параметрів процесу на необхідному рівні, що неможливо виконати на ручних роботах.

Їх застосування сприяє ефективному вирішенню трьох найважливіших проблем виробництва:

- підвищення продуктивності праці;

- поліпшення умов праці людей;

- оптимізації використання людських ресурсів.

Роботи на виробництві масово поширилися в кінці XX століття в зв'язку зі значним зростанням промислового виробництва. Великі серії продукції зумовили потребу в інтенсивності та якість такої роботи, виконання якої перевищує об'єктивні людські можливості. Замість того, щоб задіяти багато тисяч кваліфікованих робітників, на сучасних технологічних заводах функціонують численні високоефективні автоматичні лінії, що працюють в режимі безперервної або безперервного циклів.

Застосування промислових роботів дозволило ефективніше виконувати непосильні людині по трудомісткості і точності роботи: завантаження / розвантаження, укладання, сортування, орієнтацію деталей; переміщення заготовок від одного робота до іншого, а готових виробів - на склад; точкове зварювання та зварювання швів; збірку механічних та електронних деталей; прокладання кабелю; розрізання заготовок по складному контуру.

Сьогодні, дотримуючись веління часу, роботи-машини використовуються в більшості найбільш технологічних виробництв. Лідерами в розвитку подібних технологій, які декларують широке застосування промислових роботів, виступають Японія, США, Німеччина, Швеція і Швейцарія.

Промислові роботи мають характерний видом, тому їх часто називають «робот-маніпулятор».