Механизация и автоматизация сборки

В современном машиностроительном производстве уровень механизации сборочных процессов (отношение трудоемкости работ, выполняемых механическими средствами, к общей трудоемкости сборки) колеблется в очень широком диапазоне: 1) частичная механизация, при которой механизированные средства применяют лишь на некоторых сборочных операциях, а основная доля работ производится вручную с помощью простейшего немеханизированного инструмента; 2) комплексная, или всесторонняя, механизация, когда все основные рабочие операции выполняются с помощью механизированных инструментов и приспособлений; 3) частичная автоматизация, когда часть рабочих процессов сборки осуществляется с применением автоматизированных средств, а остальные операции выполняются сборщиками с помощью механизированных инструментов и приспособлений; 4) комплексная автомат и з а ц и я, представляющая собой высшую форму механизации сборки — на этой ступени все рабочие операции, а также операции регулирования сопряжений и контроля собранных сборочных единиц и изделий выполняются машинами-автоматами под наблюдением наладчиков.

Технологический процесс сборки и организация сборочных работ обусловливают применение тех или иных средств механизации, причем, с одной стороны, степень совершенства организации сборки влияет на технико-экономическую эффективность механизации, а с другой — рациональная механизация способствует совершенствованию организации сборки.

Любая сборочная операция состоит из основного и вспомогательного элементов. Основной элемент характеризуется изменением технологического состояния сборочной единицы в процессе сборки. К вспомогательным элементам относятся перемещение сборочной единицы, деталей, инструментов и приспособлений, управление этими перемещениями и контроль сборки.

Для механизации основных элементов сборочных работ применяют электрифицированные, пневматические и пневмогидравлические одно- и многошпиндельные механизированные инструменты. Для механизации вспомогательных работ, и прежде всего для горизонтального и вертикального перемещения собираемых объектов, инструментов и приспособлений, применяют рольганги, тележки, другие конвейеры, электрические и пневматические подъемники. К числу вспомогательных работ относится также сортировка деталей перед сборкой на размерные и весовые группы. Сортировка осуществляется почти повсеместно на специальных полуавтоматах и автоматах.

Механизация отдельных сборочных операций хотя и снижает в той или иной мере трудоемкость сборки, однако существенного экономического эффекта не дает; он возможен только при комплексной механизации. Завершающим этапом полной механизации сборки является применение автоматических систем. Основными предпосылками для автоматизации сборочных процессов служат достаточные стабильность и объем выпускаемой продукции. В настоящее время автоматические сборочные машины применяются главным образом для сборки сравнительно небольших сборочных единиц или механизмов, например печатных схем, подшипников качения, радиоламп и т. п. Известны случаи использования сборочных машин в автомобильной промышленности, например для сборки блоков цилиндров, муфт сцепления и др. Эффективность применения автоматизированных устройств при сборке обусловливают: идентичность операций при сборке различных изделий или сборочных единиц; значительная трудоемкость сборки; наличие высокого брака в процессе ручной сборки; опасность получения травмы и высокая стоимость сборки.

Одним из средств, облегчающих автоматизацию сборки и повышающих степень универсальности автоматических сборочных линий, является смешанное применение в них позиций автоматической и ручной сборки, а также компоновка сборочных установок из нормализованных агрегатов и сборочных единиц, допускающих перекомпоновку. Автоматические сборочные установки классифицируются в соответствии с траекторией движения собираемого изделия от одной позиции к другой. Наиболее часто используют установки с делительно-поворотным столом и автоматические линии сборки.

Для сборки изделий небольших и средних размеров применяют сборочные установки ротационного типа, где собираемые сборочные единицы, состоящие из 2...5 деталей, путем поворота стола последовательно перемещаются из одной позиции в другую. Между автоматизированными позициями (обычно не более семи) могут быть расположены позиции ручкой сборки. Иногда для точного позиционирования изделий используются установочные приспособления «плавающего» типа, перемещаемые центральной транспортной системой и самоходные.