Сущность процесса автоматической сборки
Сборка – это технологический процесс соединения деталей машин в сборочные единицы или машину в целом.
Переход от ручной сборки к автоматической связан с большими трудностями конструктивного и технологического характера. Сделать вывод о задачах, решаемых при переходе от ручной сборки к автоматической, можно посредством рассмотрения примера сборки простейшей сборочной единицы типа вал-втулка.
При условии, что партия втулок и валов находятся в отдельных тарных ящиках или магазинах, процесс ручной сборки начинается с ориентации рук сотрудника относительно ближайшего вала. После этого он берет вал и перемещает его к рабочему приспособлению. Затем поверхности детали ориентируются в пространстве относительно сборочного приспособления, после чего вал устанавливается на приспособление в требуемом положении, точность базирования детали обеспечивается сборочным приспособлением. Аналогичным действиям подвергается и втулка. При перемещении втулки в пространстве сотрудник ориентирует ось отверстия втулки относительно оси вала, на который она устанавливается. По окончании монтажа сотрудник ориентирует руку относительно сборочной единицы для того, чтобы взять ее и переместить в отведенной место. Таким образом можно сделать вывод, что процесс технологической сборки заключается в ориентации с необходимой точностью руки сотрудника относительно определенных поверхностей деталей, которые подлежат соединению, захвате и перемещении детали к сборочному оборудованию или сопрягаемой детали, ориентации детали с необходимой точностью относительно поверхности сборочного приспособления или сопрягаемой детали, сопряжении деталей, которые ориентированы одна относительно другой и установлены в приспособления с необходимой точностью. Получается, что для внедрения автоматизации в технологический процесс сборки необходимо разработать автомат, состоящий из механизмов, которые могут заменить руку сотрудника и осуществлять все его движения.
Специальные методы автоматической сборки
На практике автоматическая сборка применяется при сборке несложных узлов, которые состоят из мелких деталей. Автоматизация процесса осуществляется при помощи использования специальных вращающихся устройств пневматического действия. Пример схемы такого устройства изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема устройства. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: а - схема барабана; б - конструкция собираемого узла; 1 - съемная доска; 2 - соединяемые детали; 3 - барабан; 4 - трубопровод.
Данное устройство состоит из барабана, у которого горизонтальная ось вращения. В одной из стенок этого барабана устанавливается съемная доска. В данной доске есть гнезда со сквозными отверстиями. Размер этих отверстий соответствует размеру соединяемых деталей. Детали, которые подлежат сборке загружаются в барабан. Из-за воздействия сжатого воздуха, который по трубопроводу подается в барабан детали перемещаются и ориентируются по гнездам с отверстиями. После заполнения всех гнезд съемная доска переставляется в следующий барабан, новая доска занимает ее место. Во втором барабане операция повторяется. Съемная доска переставляется из барабана в барабан до тех пор, пока все детали узла не займут свои места в гнездах доски. Такая установка, схема которой изображена на рисунке ниже, представляет собой трубу, в которой создается вращающийся вихревой поток. Деталь помещается в трубу с зазором от 1 до 5 миллиметров. Из-за воздействия вращающегося потока воздуха деталью совершаются колебательные движения, траектория которых зависит от характеристик вихревого потока, а также параметров трубы и детали.
Рисунок 2. Схема установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 и 3 - собираемые детали; 2 - ориентирующая труба; е - отклонение собираемых деталей друг от друга.
Такой метод, называемый методом относительной ориентации деталей во вращающемся потоке воздуха, характеризуется наличием осевой силы, создаваемой этим потоком воздуха и может достигать 100 Н. Максимально целесообразно применять данный метод автоматической сборки для соединения пар деталей, которые представлены на рисунке ниже.
Рисунок 3. Пары деталей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Все специальные методы автоматической сборки можно разделить на:
- сборку жесткого позиционирования, при которой собираемые детали жестко позиционируются сопрягаемыми элементами в механизмах взаимной ориентации;
- сборку упругого позиционирования, при которой взаимная ориентация деталей осуществляется при помощи использования фасок или предварительного перекоса деталей;
- сборку подвижного позиционирования, при которой собираемые детали устанавливаются на подвижных базах, совершающие сканирующие движения по случайному или определенному закону.
