В сборочном производстве

В последнее время в промышленности все большее применение получают системы автоматизации сборочных операций. Сборка изготовленных деталей в единое изделие по сложности и трудоемкости не уступает всем остальным этапам, а во многих случаях даже значительно их превосходит.

Сборка – это окончательная операция. От стабильности качества выполнения этой операции зачастую зависит качество самого изделия. Особенно это актуально в условиях автоматизации процесса сборки.

Применение ПР позволяет решать проблему автоматизации процессов сборки как в массовом, так и в серийном производствах.

Серийность производства определяет технологию и конфигурацию сборочной системы. Так, в случаях создания автоматической сборочной линии в условиях массового производства, как правило, применяются однооперационные сборочные модули, из которых создается автоматизированное производство. В случае, когда некоторые технологические операции не поддаются автоматизации, их должен выполнять оператор.

При создании автоматических сборочных систем в условиях серийного производства наиболее целесообразно использовать многооперационные сборочные модули, где операция сборки производится в специальном приспособлении с помощью одного или нескольких ПР с использованием системы автоматической смены сборочного инструмента.

Анализ технологии сборки показывает, что имеется ряд типовых сборочных операций, которые легко автоматизировать. К таким операциям относятся: установка деталей типа втулок (фланцы, зубчатое колеса и т. п.) на вал,установка подшипников, шпонок, замковых колец, резиновых уплотнительных колец, картонных прокладок, завинчивание винтов и гаек и т. д. Для осуществления этих операций создаются специализированные сборочные инструменты, которые предназначены для работы с ПР в автоматическом режиме.

Особое внимание при автоматизации сборки следует обращать на конструкцию собираемого изделия, его деталей, узлов и элементов. Как правило, в большинстве случаев выпускаемые изделия машиностроения не приспособлены для эффективной автоматизации сборки. Поэтому первым шагом автоматизации сборки становится пересмотр и модернизация конструкции изделия и его узлов и деталей.

Как известно, при сборке сопряженных деталей их часто требуется устанавливать с натягом. Для этого используют тепловые методы: нагревание охватывающей детали или охлаждение охватываемой. Температура нагрева составляет обычно 75–400 °С. Сборка с охлаждением охватываемой детали имеет ряд преимуществ: охлаждение экономичнее нагревания, осуществляется быстрее, обеспечивает большую прочность соединений; при нем не возникают неравномерные тепловые деформации, окисление поверхностей, коробление детали и снижение твердости. Охлаждение охватываемой детали осуществляется в различных средах: в жидком азоте или воздухе до температуры –195 °С, в смеси сухого льда с денатурированнным спиртом до температуры –78,5 °С. При выполнении тепловой сборки необходимо осуществлять меры по защите обслуживающего персонала. Для выполнения этих операций целесообразно использовать ПР, что позволяет автоматизировать весь сборочный процесс.

Ниже приведен ряд примеров автоматизации сборки с использованием ПР.

Сборочный комплекс (рис. 6.28) предназначен для автоматизации процесса; сборки трансформаторов из трех наименований деталей массой до 0,5 кг. Сборка производится на конвейере 5. ПР 2, управляемые от системы 4, передают детали из питателей 1 на позиции конвейера и осуществляют непосредственно операции сборки. Правильность выполнения отдельных этапов сборки контролируется при помощи чувствительных устройств 3 (оптических датчиков, датчиков тока и датчиков положения), расположенных вдоль конвейера. Собранные трансформаторы передаются далее конвейером в сушильную печь 6 и поступают на контрольную площадку 7. Время цикла сборки трансформатора 15 с.

Рис. 6.28. Комплекс для автоматизации сборки трансформаторов

Сборочный комплекс (рис. 6.29) предназначен для сборки изделий типа печатных плат массой до 0,2 кг, состоящих из восьми наименований комплектующих деталей.

Рис. 6.29. Комплекс для сборки печатных плат

Десять ПР 4 выполняют следующие операции: из магазина 3, находящегося на координатном столе 2, берут базовую деталь и на роторном столе 5 последовательно производят сборку узла. Собранный узел возвращается в магазин 1 готовых изделий, который также расположен на координатном столе. Комплекс управляется от ЭВМ.