Файл: Сборки в машиностроении.pdf

59
делий, трудоемкости и сложности сборочных операций и других техноло- гических факторов.
Например, в автотракторостроении чаще применяется непрерывное движение конвейера, в станкостроении, где годовой выпуск значительно меньше, — периодическое.
10.2. Оборудование сборочных цехов
Оборудование сборочных цехов разделяется на технологическое, вспомогательное и транспортное оборудование. Технологическое обору- дование предназначено непосредственно для осуществления подвижных и неподвижных соединений деталей в сборочных операциях. Вспомога- тельное оборудование используется как установочное в процессе выпол- нения сборочных операций. Транспортное оборудование — для межопе- рационной передачи.
О технологическом оборудовании говорилось в главах, где описыва- лись методы сборки различных сборочных соединений.
Вспомогательное оборудование можно разделить на транспортное, подъёмное и установочное оборудование.
В качестве подъемного оборудования при сборке применяются раз- личные домкраты, лебёдки, тали, электрические и пневматические подъ-
ёмники. Совмещение функций подъёма и транспортирования объектов сборки достигается применением тельферов, мостовых кранов, кран- балок, поворотных и передвижных напольных кранов.
Для подвижной сборки изделий применяйся следующие транспорт- ные средства: рольганги, рельсовые и безрельсовые тележки и конвейе- ры. Рольганги могут быть однорядные и двухрядные (по количеству рядов роликов), горизонтальные и наклонные (по угловому расположению отно- сительно горизонтальной поверхности пола).
Горизонтальный рольганг устанавливают на высоте 0,6…0,8 м. от пола. Движение грузов производится под действием приложенной к ним силы (толчка). Рольганг наклонный или гравитационный имеет уклон до 5°.
Изделия движутся под действием сил тяжести, а останавливаются на ра- бочих позициях посредством специальных упоров. Преимуществом при- менения рольгангов является простота конструкции, дешевизна изготов- ления и эксплуатации. Недостаток их — возможность транспортирования, деталей, имеющих большую опорно-базовую поверхность.
Сборочные тележки часто применяют при сборке в дизелестроении, станкостроении и других машиностроительных отраслях. Тележки с закре- пленными на них изделиями перемещают от одного рабочего места к дру- гому или по полу (безрельсовые тележки), или по рельсам, укладываемым заподлицо с полом, или несколько утоплено.
Сборочные конвейеры по назначения несущего органа делятся на рабочие (несущий орган используется для выполнения технологических процессов сборки и межоперационной транспортировки) и распредели-

60
тельные (несущий орган используется лишь для межоперационной транс- портировки), а сборка осуществляется со съёмом изделия на рабочее ме- сто.
По характеру движения рабочего органа конвейеры могут быть с не- прерывным и пульсирующим движением несущего органа, а по располо- жению рабочего органа они делятся на подвесные, эстакадные и наполь- ные конвейеры.
Разберем особенности основных типов сборочных конвейеров. а) Конвейеры пластинчатые вертикально-замкнутые выполняются рабочими эстакадного и напольного типа. На таком конвейере собираются узлы, не требующие кантования в процессе сборки. Масса собираемых уз- лов на конвейерах эстакадного типа — до 40 кг, напольного типа — до
2000 кг. Скорость движения пульсирующего конвейера — 5...15 м/мин, не- прерывного — 0.3...1,0 м/мин. б) Конвейеры пластинчатые горизонтально-замкнутые выполняются рабочими и распределительными. Рабочие применяются в линиях с жест- кой связью рабочих позиций. Эти конвейеры имеют пульсирующее движе- ние со скоростью 5...15 м/мин. Масса собираемого узла до 20 кг.
Распределительные пластинчатые горизонтально-замкнутые конвей- еры применяются в несинхронных сборочных линиях и имеют непрерыв- ное движение со скоростью 6…26 м/мин. Масса собираемых узлов до 6 кг. в) Конвейеры тележечные горизонтально-замкнутые делятся на ра- бочие, применяемые в сборочных линиях с жесткой связью, и распредели- тельные, применяемые в несинхронных сборочных линиях. Конвейеры ра- бочие имеют непрерывное движение со скоростью 0,3...3,0 м/мин и пуль- сирующее — 4...6 м/мин. На этих конвейерах можно собирать изделия массой до 100…200 кг, г) Конвейеры тележечные вертикально-замкнутые являются только рабочими, и движение тележек имеют непрерывное и пульсирующее. Та- кие конвейеры напольного типа применяются для сборки изделий массой до 8000 кг и эстакадного типа — до 100 кг. Скорость движения тележек —
6...12 м/мин. К недостаткам конвейера относится большая металлоёмкость и обязательное выполнение приямка фундамента глубиной до 2000 мм. д) Конвейеры подвесные грузонесущие горизонтально-замкнутые делятся на рабочие и распределительные. Рабочие имеют пульсирующее движение со скоростью 12 м/мин. Конструкция этого конвейера обеспечи- вает удобную сборку изделий массой до 250 кг (двигатели внутреннего сгорания, редукторы и др. изделия). Распределительные конвейеры при- меняют для сборки мелких изделий (массой до 6 кг). е) Штанговые конвейеры с точной фиксацией спутников выполняются только рабочими эстакадного типа с пульсирующим движением со скоро- стью 7...12 м/мин. Конвейеры применяются для сборки изделий массой до
100 кг в линиях с жесткой связью рабочих позиций.

61
ж) Цепенесущие конвейеры эстакадного типа в качестве рабочего ор- гана имеют две вертикально-замкнутые цепи. На пластинах этих цепей че- рез определенный шаг смонтированы упоры-гнезда для установки базовой детали собираемого изделия. Такие конвейеры применяются для узловой сборки крупногабаритных сборочных единиц тракторов, комбайнов, авто- мобилей и общей сборки.
Эти конвейеры выполняются с пульсирующим движением цепи со скоростью 6—12 м/мин для изделий габаритом 2000x4000 и массой до
5000 кг и с непрерывным движением цепи со скоростью 0,3...1,0 м/мин для изделий с массой до 5000 кг. з) Конвейеры грузонесущие выполняются с пульсирующим движени- ем цепи со скоростью 3...6 м/мин для собираемого изделия массой до
10000 кг и непрерывным — со скоростью 0,3...1,0 м/мин с той же массой изделия.
Транспортируемый груз (комбайн, сеялка) перемещается на своим ходом по специальным направляющим. Направляющие проложены на по- лу вне металлоконструкции конвейера. Перемещаемое изделие соединя- ется с тяговой цепью штырем, крючком или тягами, которые автоматиче- ски или вручную отсоединяются от собираемого изделия в конце конвейе- ра и изделия съезжают своим ходом или стягиваются специальной воло- кушей. и) Шагающий конвейер применяется на многих заводах. Он сочетает преимущества стационарной и подвижной сборки. Изделие перемещается с одного рабочего места на другое за счет переменных возвратно- поступательных движений подвижной рамы, на которую укладываются из- делия. Шагающие конвейеры имеют преимущества перед другими транс- портными средствами: они могут транспортировать штучные грузы, различные по характеру, массе и габаритам; удобно устанавливаться на уровне пола; легко встраиваться в поточно-механизированные линии; значительно проще в эксплуатации. Скорость пульсирующего конвейера 1...25 м/мин.
На конвейере собираются изделия массой до 15000 кг и выше. к) Подвесные толкающие конвейеры (ПТК) применяются в несин- хронных сборочных линиях. Сборка выполняется на подвеске-спутнике.
Сцепление подвесок с цепью осуществляется по команде рабочего по ме- ре готовности выполнения сборочной операции на данном рабочем месте.
Подвески не имеют жесткой постоянной связи с тяговой цепью, кото- рая движется непрерывно, а подвески могут двигаться вместе с цепью, но могут и останавливаться там, где это необходимо. Адресующие устройст- ва в виде селекторных механизмов или штифтов, действующих на конеч- ные выключатели, или устройства с фотоэлементами дают команду для направления тележки по заданному адресу.

62
В последние годы наблюдается тенденция создания сборочных по- точно-механизированных линий с отсутствием жесткой связи рабочих по- зиций (несинхронных линий). Проектирование несинхронных линий вы- полняется в настоящее время в трех направлениях: применение простейших транспортных средств — ленточных роли- ковых конвейеров и неприводных гравитационных рольгангов, на которых изделие перемещается непосредственно, без применения спутника; применение простейших горизонтально-замкнутых пластинчатых, те- лежечных, подвесных грузонесущих конвейеров, движущихся с постоянной скоростью и имеющих стеллажи с ячейками по числу операций; применение конвейеров, спутники которых могут двигаться несин- хронно, например, толкающих.
11. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТ
В зависимости от того, какими способами выполняются элементар- ные действия сборочного перехода, можно выделить четыре группы уров- ней сборки.
Ручная сборка. Сборка, при которой все необходимые действия: пе- ремещение деталей, ориентация, силовое замыкание и т.п. выполняются вручную. Используется универсальный слесарный инструмент, универ- сальные приспособления.
Механизированная сборка. Установка деталей, силовое замыкание деталей выполняются механизмами, например, одно- и многошпиндель- ными головками, при достаточно значительном объёме действий выпол- няемых вручную: установка шайб, предварительное ориентирование гаек, установка шпонок, шплинтов и т.п.
Автоматизированная сборка. Часть сборочных позиций оборудова- ния работает в автоматическом цикле. Ручной труд максимально механи- зирован и применяется для сборки только сложно ориентированных дета- лей и узлов.
Автоматическая сборка. Все сборочные действия проводятся только механизмами в автоматическом режиме.
Под средствами механизации и автоматизации сборки понимают оборудование и технологическую оснастку, предназначенную для выпол- нения всех операций производственного процесса сборки. По типу выпол- няемых операций сборочное оборудование делят на основное и вспомога- тельное. Основное оборудование выполняет процессы соединеия деталей и их фиксацию в сборочной единице в соответствии с требованиями кон- струкции изделия. Вспомогательное оборудование обслуживает процессы сборки: удаление готовых изделий, перемещение объектов сборки между операциями, ориентацию деталей, контроль процессов сборки.

63
Для выполнения операций сборки двух деталей необходимо пере- местить детали в зону сборки, соориентировать их, расположить сопря- гаемые поверхности одна относительно другой, соединить их и зафикси- ровать положение.
Перемещение деталей и сборочных единиц между операциями осу- ществляется конвейерами, поворотными столами, манипуляторами или роботами.
Проектирование типовых механизированных и автоматических уст- ройств, выполняющих соединение деталей, основано на принципах ТП сборки и агрегатирования сборочного оборудования на основе примене- ния унифицированных узлов. Наиболее эти принципы нашли применение в приборостроении, автомобильной и тракторной промышленности.
11.1. Автоматизированные линии сборки узлов машин
Автоматизированные и автоматические линии сборки узлов автомо- билей и тракторов являются специализированными и проектируются из типовых элементов. Автоматизированные линии применяются для сборки крупных узлов и агрегатов машин, таких как двигатели,
Задний мост и др. Сборку меньших по размерам узлов и агрегатов, как правило, осуществляют на автоматических линиях.
Для сборки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), вне зависимости от объёмов выпуска, более характерен уровень механизированной сборки с большим либо меньшим объёмом работ, выполняемых механизирован- ным способом.
Техническая литература по технологии двигателестроения в разде- лах сборки не приводит сколько-нибудь серьёзных примеров автоматиче- ской сборки двигателей. В качестве примера автоматизированной сборки
(на стадии сборочных работ) отмечены сборки таких узлов, как сборка ша- тунов с поршнями, головок цилиндров, запрессовка втулок в блоки цилин- дров, сборка штанг и коромысел, сборка радиаторов, узлов топливной ап- паратуры.
Внедрение автоматизации сборки рационально только в тех случаях, когда программа выпуска изделий достаточно высока и срок окупаемости затрат на оборудование за счет снижения трудоемкости процессов и со- кращения применения рабочей силы не превышает полутора-двух лет.
В качестве средств механизации при сборочных работах использу- ются электрические и пневматические шпильковерты и гайковерты, сред- ства изменения ориентации изделия в пространстве в процессе сборки, механизмы поворота коленчатого вала при регулировке цикла впрыска то- плива.
В процессе общей сборки изделия предпочтение отдается транс- портным средствам. Детали к месту сборки могут подаваться подвесными