|
|
ОглавлениеПрименение промышленных роботов. Предисловие Глава 1. Автоматизированные производственные системы и промышленные роботы Глава 2. Промышленные роботы в литейном производстве Глава 3. Промышленные роботы в автоматизации процессов нагрева и термообработки Глава 4. Автоматизация кузнечно-прессового оборудования Глава 5. Автоматизация сварки промышленными роботами Глава 6. Обслуживание металлорежущих станков Глава 7. Автоматизация сборочных операций Глава 8. Автоматизация нанесения защитных покрытий Глава 9.Роботизированный технический контроль Глава 10. Автоматизация транспортно-складских работ Глава 11. Гибкие производственные системы и заводы-автоматы Глава 12. Оценка экономической эффективности промышленных роботов Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГЛАВА 7. АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ7.1. Виды и способы автоматизированной сборкиСборка состоит в получении конечного разъемного или неразъемного изделия путем соединения менее сложных деталей и комплектов из них. При этом внутренние связи между отдельными частями собранного изделия имеют от 0 до 6 степеней подвижности. Выполнение сборки можно разложить на элементарные операции, каждая из которых связана с небольшим числом деталей. Наиболее распространена операция бинарной сборки, при которой соединяют два объекта: первый объект, полученный в результате предшествовавших элементарных операций (базовый), и второй объект (комплектующий), который соединяется с первым. Терминология, классификация в сборке и сопутствующие ей понятия, касающиеся различных видов оборудования и компонентов технологического процесса, регламентированы ГОСТ 2.101—68, ГОСТ 23887—79, ГОСТ 3.1109—82. Сборка — завершающий этап производства, во многом определяющий стоимость и качество продукции. При этом с технологической точки зрения сборка — один из самых трудоемких и сложных процессов, в наименьшей мере поддающийся автоматизации. Доля трудоемкости сборочных операций в общей структуре производства машин составляет 25—50%, а в условиях единичного, мелкосерийного и серийного машиностроительного производства, где много пригоночных работ и еще больше сборочных операций выполняют вручную — достигает 30—70%. Производственная сборочная система — совокупность сборочных постов (ячеек) с различной степенью механизации и автоматизации, обеспечивающая сборку сборочной единицы заданной степени сложности и связь с входными и выходными потоками остального производства [3]. Имеет место и более развернутое определение. Производственная сборочная система — совокупность механизмов и машин, которая, предотвращая повреждения исходных деталей и сборочных узлов, выполняет их перемещение, позиционирование и совмещение в определенной последовательности, приводя их взаимное расположение, кинематические отношения и физические свойства, возникающие в результате соединения в новый сборочный узел, к состоянию, регламентируемому сборочным чертежом и техническими условиями [42]. Производственные сборочные системы могут иметь различную степень автоматизации и форму организации производства, образуя разнообразные виды автоматизированных комплексов, участков и автоматических линий, работающих в условиях поточной или групповой организации производственного процесса. Автоматизированная сборочная система состоит из совокупности сборочных ячеек (сборочных постов), к каждой из которых детали подаются к автоматическому рабочему органу или к рабочему-оператору с помощью магазинов, бункеров, питателей, или иных автоматических устройств. Если рабочие-операторы не участвуют в производственном процессе, а ограничиваются лишь наладкой, контролем и управлением, то систему можно назвать автоматической. Сборочные ячейки укомплектованы необходимым для выполнения сборки инструментом. Ячейки связаны между собой конвейером или иным транспортным устройством. Цикл сборки в ячейках может быть синхронным или асинхронным. Если ячейка автоматическая, то операции сборки осуществляются на специализированном автоматическом сборочном оборудовании, или с помощью программно-управляемых рабочих органов (на сборочных центрах, предполагающих максимальную концентрацию сборочных операций на одном рабочем месте, или с применением промышленных роботов). Автоматизированные сборочные системы подразделяют (как и в механообработке) на жесткие АЛ, переналаживаемые АЛ и программно-управляемые сборочные системы (гибкие АЛ и ГПС). Программно-управляемой сборочной системой называют автоматическую сборочную систему, способную под воздействием управляющих программ собирать различные изделия [19]. Для создания такой системы требуются довольно большие капиталовложения, но при этом достигается существенное ускорение переналадки при переходе к выпуску нового изделия по сравнению со специализированными сборочными системами. Производственные затраты при использовании такой системы более стабильны, чем при неавтоматизированной сборке. Как правило, программно-управляемую автоматизированную сборочную систему можно успешно применять в средне- и мелкосерийном производстве. Организационные формы сборки можно рассматривать в совокупности нескольких признаков [11, 19, 39]. Конструктивные особенности, число входящих деталей или узлов, габаритные размеры, масса, номенклатура, годовой объем и темп выпуска изделия определяют организационную форму его сборки и влияют на уровень автоматизации сборочных процессов. По перемещению собираемых деталей сборка может быть стационарной и подвижной. В первом случае сборка изделия (или его составных частей) происходит на одной позиции, во втором — с перемещением по позициям. Стационарная (с нерегулируемым тактом) форма сборки характерна тем, что сборочный процесс не разделяют на операции. Изделие полностью собирают на одном рабочем месте. Это относится, с одной стороны, к крупным, уникальным и состоящим из большого числа деталей изделиям, при единичном или мелкосерийном характере производства. При выполнении на одном рабочем месте большого числа технологических переходов, возникают трудности в размещении на ограниченной площади всех необходимых средств автоматизации и при такой форме организации сборки автоматизировать сборочные операции сложно. Обычно ограничиваются использованием средств механизации. При выпуске изделий более крупными партиями их собирают одновременно на нескольких рабочих местах. С другой стороны, стационарная форма сборки характерна для небольших изделий с малым (до десяти) числом деталей при серийном, крупносерийном и массовом характере производства. Это относится к сборке изделий: 1) в однопозиционных автоматах, где все технологические переходы сборочной операции выполняются автоматически; 2) в полуавтоматах, когда часть переходов, обычно связанных с установкой трудно ориентируемых деталей, рабочий выполняет вручную, а часть переходов, как правило, требующих приложения усилий — автоматизированы; 3) в программно-управляемых сборочных центрах и роботизированных комплексах, позволяющих вести сборку изделий и в условиях мелкосерийного производства. При большой программе выпуска стационарную сборку разделяют на узловую и общую. Подвижная сборка применяется там, где имеется большое число переходов и наличествует необходимость разделения сборочного процесса на ряд операций. Обычно подвижную сборку применяют при поточной форме организации сборочного технологического процесса, который разделяют на небольшие и близкие по времени технологические операции, выполняемые последовательно на рабочих местах. Такая форма организации технологического процесса сборки больше расположена к автоматизации, чем стационарная. По распределению операций во времени сборка может быть последовательной, параллельной и смешанной. Различное сочетание этих признаков приводит к частным разновидностям стационарной и подвижной сборки. По организации технологических процессов сборку подразделяют на единичную, поточную и групповую с возможностью выделения таких видов, как групповая стационарная, стационарная поточная, групповая поточная и типовая поточная. В случае единичной и стационарной сборки применение средств автоматизации затруднено вследствие малых объемов выпуска изделий (единичное и мелкосерийное производство). Условия успешного применения средств автоматизации предполагают крупносерийное (массовое) производство и (или) высокую степень унификации выпускаемого продукта, а также использование методов групповой и поточной технологии. Методы сборки по-разному обеспечивают собираемость изделия, которая во многом зависит от точности изготовления входящих в него деталей. Если к точности сборки не предъявляют каких-либо особых требований и целью ее является просто соединение деталей между собой (соединение двух деталей с зазором, превышающим допуски на их изготовление, например, винта с шайбой), то такую сборку называют необусловленной. Необусловленная сборка легче всего поддается автоматизации. Сборку, к которой предъявляют специальные требования по точности выполнения сопряжения и закрепления деталей, называют обусловленной. Такая сборка получила преимущественное распространение в машино- и приборостроении. Условия проведения такой сборки определяют построение технологического процесса собственно сборки, конструкцию сборочных машин, систем контроля, управления и информации. Необходимо так установить допуски на изготовление деталей, чтобы максимально исключить пригоночные работы и обеспечить заданную точность изделия при условии собираемости его на автоматическом оборудовании. Эта задача решается посредством обеспечения точности замыкающего звена за счет специальных методов сборки. По методу обеспечения точности замыкающего звена различают [11, 19, 39, 42]: • сборку с полной, неполной и групповой взаимозаменяемостью; • сборку с пригонкой, регулировкой и компенсирующими материалами; • сборку изделий с переменным составом сборочных компонентов. По возможности автоматизации наиболее подходит сборка с полной взаимозаменяемостью. Автоматизация сборки с неполной и групповой взаимозаменяемостью требует оснащения сборочных автоматов и РТК контрольными, контрольно-сортировочными и блокировочными устройствами, а также средствами внешней информации, способными контролировать процесс сборки, комплектность и качество деталей, подаваемых на сборочную позицию. Способы сборки. Сборочные операции могут выполняться сборщиками вручную, специализированным автоматическим оборудованием и средствами технологически гибкой автоматизации, в том числе с применением промышленных роботов. Эти способы сборки часто сочетаются, образуя производственные системы, различающиеся гибкостью, уровнем механизации и автоматизации производства, а также сложностью технологического процесса. Ручная сборка. Начальная стадия развития сборочного производства характеризовалась ручной сборкой с применением ручного инструмента. Все элементы технологического процесса, независимо от формы, размеров, и других параметров объекта сборки, выполняли руки рабочего-сборщика. Характеризуется такими недостатками как ограниченная производительность, утомляемость, некомпетентность рабочего и т.д. Пользуясь минимальным набором ручных инструментов, квалифицированный сборщик может выполнить любую из сборочных операций. Сегодня только сборка вручную отвечает требованиям единичного и мелкосерийного промышленного производства. Механизированная сборка. Появившиеся на этапе механизации сборочные приспособления и специальный механизированный сборочный инструмент (винтоверты, гайковерты, прессы и др.) позволили повысить производительность сборки и снизить мускульные затраты рабочего-сборщика. При механизированной ручной сборке для рабочего формируется механизированное рабочее место, являющееся наиболее простым видом сборочного оборудования. Переходы, связанные с установкой и ориентированием собираемых деталей, выполняет рабочий вручную, а при выполнении технологических переходов, связанных с соединением и закреплением деталей, применяют винтоверты с автоматической подачей винтов из бункеров или магазинов в резьбозавертывающие головки или различные механические или пневматические прессы для запрессовки, расклепывания или развальцовки деталей. Автоматическая сборка с применением специализированного или программно-управляемого (роботизированного) автоматического оборудования, работающего автономно или объединенного в автоматические линии, и (или) программно-управляемые сборочные системы. Эти два варианта отличаются друг от друга стоимостью оборудования, быстродействием, уровнем производственных затрат, длительностью циклов морального старения оборудования и возможностью использования его при переходе на выпуск новых изделий, а также минимальным объемом производства, обеспечивающим эффективность эксплуатации. Специализированное автоматическое оборудование (сборочные автоматы и полуавтоматы, которые работают автономно или объединяются в жесткие автоматические линии) проектируют и изготавливают для выполнения конкретных сборочных операций и выпуска определенного изделия крупными сериями. Эти машины представляют собой эффективное средство производства, позволяющее с высокой скоростью и минимальными дополнительными расходами выполнять операции с небольшим числом сборочных узлов. Такие машины невозможно переналадить для работы со сборочными узлами, отличающимися от тех, для производства которых они были разработаны. Поэтому, когда надобность в производстве данных конкретных сборочных узлов отпадает, отпадает необходимость и в таком оборудовании. Средства технологически гибкой автоматизации, являющиеся основой построения программно-управляемых сборочных систем, имеют меньшее быстродействие, чем специализированное автоматическое оборудование, поскольку они ориентированы на выполнение не одной конкретной операции, а целого класса сходных операций. Затраты на их приобретение могут быть выше (как часто случается с промышленными роботами) по сравнению со специальными автоматическими сборочными машинами, но длительность использования — больше, а эксплуатационные издержки — меньше. Минимальный объем производства, обеспечивающий эффективность их эксплуатации, тоже существенно меньше. Для создания такой системы требуются довольно большие капиталовложения, но при этом достигается существенное ускорение переналадки при переходе к выпуску нового изделия по сравнению со специализированными сборочными системами. Производственные затраты при использовании такой системы более стабильны, чем при неавтоматизированной сборке. Как правило, программно-управляемую автоматизированную сборочную систему можно успешно применять для средне- и мелкосерийного производства. Основой формирования программно-управляемых сборочных систем являются промышленные роботы (ПР), построенные на их основе сборочные роботизированные комплексы (РТК), сборочные центры (СЦ) и гибкие производственные модули (ГПМ). Технологические средства взаимного ориентирования и соединения деталей при сборке разделяют на принудительные под действием физических эффектов (гравитации, кинематические, электромагнитного поля, сжатого воздуха, вакуума и т.п.) и манипуляционные за счет переноса рукой робота или автооператора (подробнее см. [19]). 7.2. Технологичность конструкций изделий и деталей при сборкеОбщие требования к технологичности конструкции изделий и деталей. Согласно ГОСТ 23887—79, технологичность изделия в сборке — совокупность свойств изделия в сборке, определяющих его приспособленность к технологической подготовке сборочного производства и сборке и характеризуемых отношениями затрат труда, средств, материалов и времени на их выполнения к значениям соответствующих показателей изделий — аналогов, определяемых в принятых условиях производства. Технологичность конструкции оценивается качественно и количественно. Качественная оценка предшествует количественной оценке. Количественную оценку выполняют по принятым показателям технологичности путем расчета их значений [11, 19, 39, 41]. Требования к конструкции изделия определяются прежде всего его служебным назначением. Наряду с этим к конструкции изделия предъявляют требования удобства эксплуатации и ремонта, а также — производственные требования минимальной трудоемкости и себестоимости изготовления на конкретном предприятии при максимальном соответствии современному уровню техники и требованиям потребителя. Технологичной называют такую конструкцию, которая соответствует современному уровню техники и характеризуется экономичностью и удобством в эксплуатации, а также изготовлена наиболее экономичными и производительными методами применительно к конкретным (заданным) условиям производства. Технологичность конструкции — понятие относительное: для одного и того же изделия она изменяется в зависимости от типа производства и технологических возможностей завода-изготовителя. В то же время технологичность конструкции — комплексное понятие, поскольку ее следует рассматривать с учетом условий выполнения всех процессов изготовления изделия: заготовительного производства, изготовления деталей, сборки, контроля, транспортирования и хранения. Практика показывает, что отработку конструкции на сборочную технологичность следует вести на всех этапах создания изделия: от технического задания до изготовления опытного, а затем промышленного образца при совместной работе конструкторов и технологов. При конструировании изделий следует стремиться к простым конструктивным решениям и компоновкам, обеспечивающим независимую поузловую сборку, к унификации отдельных деталей и узлов и их взаимозаменяемости, к уменьшению числа наименований деталей и узлов изделия. Унификация отдельных узлов и деталей обусловливает повышение серийности выпуска. Унификация крепежных деталей способствует сокращению номенклатуры сборочного инструмента и (как и унификация узлов и деталей) более эффективному использованию средств механизации и автоматизации сборочных работ. Уменьшение числа деталей достигают, объединяя несколько простых деталей в одну, более сложную (принцип многоблочной конструкции). Широкое распространение многоцелевых станков с ЧПУ (обрабатывающих центров) существенно упрощает задачу изготовления сложных (многоблочных) деталей. Агрегатно-модульный принцип построения конструкции изделия обеспечивает повышение его технологичности в процессе как производства, так и эксплуатации. Общие правила отработки конструкции изделия на технологичность и правила выбора показателей технологичности конструкции изделий установлены ГОСТ 18322—78, ГОСТ 14.004—83, ГОСТ 14.201—83, ГОСТ 14.206—73, ГОСТ 23887—79, ГОСТ 24444—87 и изложены в работах [37, 41, 46, 66]. Основные требования к технологичности конструкции изделия и входящих в него деталей при автоматической сборке. К изделиям, предназначенным для автоматической сборки, предъявляют следующие специфические требования по их технологичности: • конструкция должна быть такой, чтобы были исключены операции механической обработки при их сборке, так как это может привести к снижению надежности и производительности сборочного оборудования; • простота конструкции; • возможность расчленения изделия на законченные сборочные единицы и соединения, обеспечивающего удобство и простоту базирования, захвата, перемещения, монтажа и регулирования; • минимальное число деталей, входящих в сборочную единицу; • минимальное число соединяемых поверхностей и видов деталей; • постоянство сборочных баз в течение всего процесса сборки; взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц, которые в свою очередь могут быть собраны независимо друг от друга; • обеспечение последовательности и независимости сборки; • допустимость одновременного выполнения сборочных операций несколькими рабочими органами сборочного автомата; • возможность применения рациональных видов соединений деталей; • исключение пригоночных работ; • обоснованные допуски сопрягаемых и базовых поверхностей; • стабильность качества; • возможность проведения последовательной сборки, характеризуемой наличием одной или нескольких базовых деталей, с которыми последовательно сопрягаются присоединяемые детали; • минимальное число направлений сборки, простота траекторий движений соединения; • максимальная свобода доступа сборочных инструментов; • доступность места соединений сборочных единиц для контроля качества соединения; • возможность автоматического контроля; • отсутствие в составе сопрягаемых компонентов гибких проводов, шлангов и деталей из мягких материалов. Такими деталями сложно не только манипулировать, но и определять параметры их положения. Если нельзя исключить подобные детали из состава изделия, следует на этапе проектирования попытаться заменить их жесткими деталями или подавать их на сборку в составе сборочного узла, заранее собранного вручную. Виды соединений в объекте сборки играют немаловажную роль, так как такие методы, как запрессовка, сварка, клепка, чеканка могут быть осуществлены в автоматическом цикле проще и дешевле, чем, например, свинчивание или соединение болтами. Постоянство баз подразумевает, что каждая операция в процессе автоматической сборки будет выполняться от одной и той же базы, без смещения и тем более перевертывания собираемого объекта. Последовательность и взаимная независимость сборки обеспечиваются постепенным введением в собираемый объект необходимых деталей таким образом, чтобы ранее установленные детали не затрудняли дальнейшую сборку, не изменяли параметры соединений, автоматически контролируемые в процессе. Конструкции собираемого узла и изделия должны быть такими, чтобы можно было разместить в ограниченном пространстве необходимое число рабочих головок, бункеров и других механизмов автоматической сборочной машины. Как известно, при обычной сборке предпочтительна такая конструкция изделия, при которой его можно было бы собирать из предварительно подготовленных узлов. В условиях же автоматизированного производства при выделении сборочных узлов общая сборка изделия нередко усложняется в связи с затруднениями при выдаче, ориентировании, захвате и переносе готовых узлов на место их присоединения к базовой детали изделия. Узлы сложной конфигурации часто сложно извлекать из бункерных питателей. Их приходится ставить вручную в строго ориентированном положении на лотки, в кассеты или магазины. В связи с этим при автоматизации возможен отказ от принципа узловой сборки. При поточной сборке, когда в наибольшей степени применяют технические средства автоматизации сборочных операций, к технологичности конструкции изделия предъявляют дополнительные требования: • изделие должно быть построено по принципу «шасси», т.е. иметь базовый элемент (базовую деталь, или предварительно собранную базовую сборочную единицу), к которому последовательно или одновременно (в зависимости от конструкции изделия) присоединяют различные детали и (предварительно собранные) узлы; • желательно, чтобы конструкция изделия предусматривала возможность расчленения на отдельные законченные взаимозаменяемые сборочные единицы, обеспечивающие удобство и простоту базирования, захвата, перемещения, монтажа, регулирования и контроля; • конструкция изделия должна предусматривать возможность расчленения процесса сборки на приблизительно одинаковые по продолжительности этапы, обеспечивающие синхронизацию процесса сборки. Необходимые операции по сборке отдельных узлов и сборочных единиц, существенно отличающиеся по длительности от основных этапов сборочного процесса, определяющих такт работы конвейера, следует выполнять на выносных стендах вне главного конвейера; • пригоночные и доделочные работы, а также подбор деталей при поточной сборке должны быть исключены; • желательно, чтобы конструкция изделия и комплектующих деталей предусматривала возможность сборки с полной взаимозаменяемостью; • конструкция изделия и его узлов должна обеспечивать возможность быстрого установа-съема на позиции сборочного конвейера или других транспортных средств (например, робокар) и перемещения между ними; • конструкция изделия и его узлов должна быть удобной для применения механизированных и автоматизированных сборочных инструментов, для обеспечения быстрого и эффективного контроля в процессе поточной сборки. К деталям, предназначенным для автоматической сборки, предъявляют следующие требования: • простота конструкции, обеспечивающая удобство складирования и ориентации, а также исключающая возможность сцепления деталей друг с другом при выходе из подающего устройства (магазина); • наличие на сопрягаемых поверхностях направляющих элементов (фасок, конусов, проточек и т.п.), облегчающих соединение за счет самоустановки деталей; • наличие ярко выраженных базовых поверхностей, размеры которых, а также расположение относительно сопрягаемой поверхности, должны быть выдержаны с необходимой точностью; • стойкость к повреждениям при воздействии сборочного инструмента и оснастки; • унификация и стандартизация; • гарантированное качество. Упрощение подачи деталей к месту сборки, и их ориентирование в лотке, бункере или другом устройстве обеспечиваются соответствующими формой, отношением длины к диаметру, положением центра тяжести, шероховатостью обработанных поверхностей, массой и т.п. Тип и конфигурация базовой детали определяют конструкцию сборочного приспособления и схему базирования. Условия собираемости, выбор базовых поверхностей при захватывании и установке присоединяемой детали, а также последовательность сборки зависят от пространственного расположения поверхностей сопряжения. Снижение трудоемкости и себестоимости выполнения сборочных работ достигают за счет применения прогрессивных видов соединения деталей, к которым относятся: • замена шпоночных соединений шлицевыми; • использование стопорных колец в узлах вращения (валах, подшипниковых опорах); • применение рифленых и упругих (пустотелых) контрольных штифтов, которые можно поставить без развертывания отверстий и многократно использовать при ремонте соединения; • применение заходных фасок на наружных и внутренних поверхностях, конусов, проточек, направляющих поясков и плоскостей, необходимых для устранения перекосов и т.п.; • обеспечение сопряжения цилиндрических деталей по ступенчатым поверхностям; • применение при монтаже коммуникаций быстро соединяемых и разъединяемых блоков (муфт и ниппелей для трубопроводов и штепсельных разъемов для электропроводки); • упругое и пластическое деформирование, литье под давлением, склейка, использование сварки электронным лучом, лазером и др. Кроме того, внедряют прогрессивные методы сборки и закрепления деталей: сборку в вихревом потоке газов; сборку с использованием электромагнитного поля, вакуума, ультразвука, охлаждения, автоматического поиска, адаптивных устройств и др. Узлы необходимо подвергать всестороннему контролю до передачи их на общую сборку. Типовые группы комплектов деталей, пригодные для автоматизированной сборки. Наиболее подготовленными к автоматической сборке являются две типовые группы комплектов, которые могут быть выделены в процессе расчленения сложного собираемого объекта на составные части в соответствии со схемой сборки. Первая группа (рис. 7.1) представляет собой комплект с охватывающей базовой деталью, в которую последовательно устанавливаются распорные втулки, уплотнительные манжеты, пружинные кольца и другие детали или предварительно собранные комплекты или изделия, например подшипники качения. В качестве базовой могут служить детали коробчатой формы, фланцы, блоки зубчатых колес и т.п. Рис. 7.1. Типовой комплект с охватывающей базовой деталью и фиксацией сопрягаемых деталей с помощью: а — фланцев и винтов с двух сторон; б — фланца и винтов с одной стороны; в — пружинного упорного кольца; г — пружинных упорных колец (с двух сторон); д —гайки Вторая группа — это комплект (рис. 7.2) с охватываемой базовой деталью типа вала или втулки, на которую устанавливаются отдельные детали или предварительно собранные комплекты и изделия. Выделение из изделий типовых комплектов позволяет применить методы групповой технологии и повысить эффективность автоматизации сборки в серийном производстве. Проектирование изделий и деталей под автоматическую сборку. Анализ требований к технологичности конструкции изделий и деталей позволяет сформулировать основные принципы их проектирования под автоматическую сборку и, прежде всего, на сборку с помощью промышленных роботов (ПР) в составе программируемых производственных сборочных систем. Такой подход к конструированию часто ведет к общему усовершенствованию конструкции изделия в связи с дисциплинирующим влиянием роботизированной сборки. Кроме того, такое конструирование обеспечивает максимальную гибкость технологии сборки, так как конструкция, приспособленная к сборке роботами, может быть легко собрана вручную или с использованием не переналаживаемого автоматического сборочного оборудования. Таким образом, при подготовке роботизированной сборки на стадии проектирования учитываются любые возможности производства. Рис. 7.2. Типовой комплект с охватываемой базовой деталью (вал, втулка) и фиксацией сопрягаемых деталей с помощью: а — сил трения; б — штифта; в — пружинного упорного кольца Стратегия конструирования. Для учета приспособленности продукции к роботизированной сборке необходимо, чтобы конструкторы отчетливо представляли себе возможности роботов. Кроме того, необходимо иметь общее представление об экономике производства с тем, чтобы оценить вносимые в конструкцию (и в технологический процесс) изменения с точки зрения стоимости изготовления и дополнительных расходов. Это имеет большое значение, поскольку ожидаемая экономия убывает по мере проработки конструкции изделия и разработки дополнительных технологических устройств (питателей, ориентирующих устройств и т.п.), начиная от концептуальной стадии и по мере продвижения конструкции через этапы опытно-конструкторских работ к постановке на производство. Действительно, начиная с определенного момента, стоимость конструктивных изменений, направленных на приспособление продукции к сборке роботами, может превысить экономию от ликвидации потерь, обусловленных отсутствием такой приспособленности. Таким образом, наибольшие возможности для достижения успеха заложены на стадии проработки концепции, когда изменения конструкции не требуют пересмотра чертежей, документации, проведения испытаний пли переналадки оборудования. Ключевым вопросом при этом является создание и выполнение комплекса правил конструирования, направленных на обеспечение приспособленности продукции к механической сборке, испытаниям, а также касающихся общих принципов разработки конструкции изделий, приспособленных для автоматической сборки. Рассмотрим некоторые общие правила конструирования изделий под автоматическую (в том числе роботизированную) сборку. Принципы и правила конструирования тесно связаны с разработкой технологического процесса сборки, устройств подачи, хранения, ориентации и т.п. Несмотря на то, что исследования в этой области еще только разворачиваются, уже сейчас можно выделить [19] некоторые факторы, которые влияют на степень сложности сборочного процесса (табл. 7.1). Внимание! Авторские права на книгу "Применение промышленных роботов. Учебное пособие" (Козырев Ю.Г.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
