Файл: Попов, Г. В. Пути повышения производительности сборочных работ.pdf

Созданием агрегатного сборочного оборудования занимаются ВНИТИприбор (Москва), ЦПКБ механизации и автоматизации (Рига) и ряд других организаций [4, 8, 12]. Метод агрегатирования автоматического сборочного оборудования успешно реализуется в ряде стран и, в частности, в ЧССР. Экспериментальный институт механизации и автоматизации в Новом Месте (ЧССР) разработал универсальное механосборочное оборудование (УМСО), изготов­ ляемое как для механической обработки, так и для сборки. Нор­ мализованные элементы составляют в нем около 70% от общего числа [5].

Рис. 14. Универсальное механосборочное оборудование в сборочном исполнении

ния 6, загрузочного устройства 7 и резервуара 8 для подачи ма­ шинного масла в рабочие узлы УМСО. Бункерное загрузочное уст­ ройство 7 устанавливается на самостоятельной унифицированной подставке, позволяющей легко регулировать уровень загрузки.

Поворотные столы имеют гидропривод; их выпускается не­ сколько модификаций (от четырехпозиционного до двенадцатипо­ зиционного). Выбор схемы компоновки УМСО зависит от числа

30

сборочных позиции и взаимного расположения собираемых дета­ лей.

Внутри основания УМСО устанавливаются приводной узел, бло­ ки дополнительного привода (если нужно) и программное устрой­ ство, обеспечивающее выполнение всех операций, необходимых для сборки данного изделия.

В качестве рабочих головок в УМСО используются узел прессо­ вания и узел завинчивания, устанавливаемые в нужном положении на стойках, размещенных на столе 2.

Для каждого типоразмера винта устанавливаются свои отверт­ ки, головка и соединительная трубка. Винты подаются под клинок отвертки узла завинчивания в интервалах, запрограммированных в программном устройстве УМСО. Максимальные габариты вин­ тов, завинчиваемых данным узлом, M6×42 мм; число оборотов от­ вертки— 900 в минуту.

Производительность сборочных автоматов УМСО составляет от 12 до 50 іит muh при габаритах собираемого узла 80 X 80 X 50 мм.

Размеры собираемых изделий и количество деталей в узле оп­ ределяют диаметр поворотного стола, число позиций, номенклату­ ру и количество сборочных механизмов.

При перекомпоновке установки УМСО для сборки других изде­ лий необходимо переставить рабочие головки, загрузочные устрой­ ства и в ряде случаев сменить поворотный стол.

6. Надежность автоматического сборочного оборудования

Под надежностью сборочных автоматов (как и другого обору­ дования) понимается степень полезного использования их возмож­ ной производительности. На надежность оказывают отрицательное влияние отказы в работе автоматического оборудования.

Отказы в работе автоматического сборочного оборудования происходят как из-за погрешностей оборудования, так и вследствие недоброкачественности деталей, поступающих на сборку. Иногда отказ может происходить в результате одновременного действия названных причин.

Причин отказов по вине сборочного оборудования может быть несколько: 1) несовершенная кинематическая схема; 2) недостат­ ки конструкции отдельных узлов оборудования; 3) ненадежная си­

мых деталей.

Часто причиной отказов в работе автоматического сборочного оборудования являются некачественно изготовленные или загряз­ ненные детали, поступающие на сборку, попадание в загрузочные устройства различных отходов и посторонних предметов.

31

Бракованные детали — это наиболее трудно устранимая при­ чина отказа, так как она обычно вызывает заклинивание детален и остановку сборочного оборудования, а в некоторых случаях при­ водит даже к поломке отдельных его элементов.

Надежность оборудования оценивается коэффициентом исполь­ зования η, представляющим собой отношение действительной про­ изводительности Q:i к номинальной Q11 за тот же период времени. Для сборочного оборудования, находящегося в эксплуатации, коэффициент использования может быть определен при наблюде­

ектирования сборочного оборудования в настоящее время пока не существует методики инженерного расчета.

Анализ работы существующего автоматического сборочного оборудования позволяет дать следующие рекомендации для повы­ шения его надежности: 1) тщательный выбор кинематической схе­ мы и конструкции узлов сборочной установки; 2) централизован­ ное проектирование и изготовление сборочного оборудования на базе нормализованных узлов; 3) применение рациональной кон- трольно-управляющей системы; 4) повышение общей культуры производства; 5) создание рациональной конструкции собираемого изделия; 6) уменьшение количества деталей в собираемом узле: 7) введение некоторых операций механической обработки; 8) при­ менение вибрационных устройств для повышения собираемости де­ талей; 9) сохранение ручного труда на ряде операций [7].

Особое внимание следует уделять проектированию устройств., обеспечивающих ориентацию и подачу деталей на сборочные по­ зиции, анализируя характер и траекторию движения собираемых деталей, так как от четкой работы данных устройств во многом зависит работа сборочного оборудования.

32

Производительность сборочных работ может быть значительно повышена путем внедрения метода агрегатирования, организации централизованного проектирования и серийного изготовления ти­ повых и нормализованных функциональных механизмов автомати­ ческого сборочного оборудования, что позволит отработать надеж­ ные конструкции таких механизмов и обеспечит возможность мно­ гократного их использования при различных производственных условиях.

Основными трудностями разработки систем агрегатирования сборочных установок следует считать отсутствие единой конструк­ тивно-технологической классификации сборочных операций, кото­ рая позволила бы систематизировать большое разнообразие конст­ рукций собираемых изделий и технологических сборочных про­ цессов.

Наиболее сложно агрегатировать узлы питания и разгрузки сборочных автоматов, так как конструкция этих узлов во многом зависит от конструкции деталей, поступающих на сборку, а на стабильность их работы оказывает большое влияние перемена по­ ложения и замена отдельных элементов конструкции, неизбежных при перекомпоновке оборудования. Подобные изменения обычно приводят к длительной и трудоемкой отладке систем питания и разгрузки автоматических сборочных установок. Поэтому исследо­ ванию работы данных узлов и разработке методики их агрегатиро­ вания следует уделить серьезное внимание.

Не менее важно изучить допустимые пределы колебания основ­ ных параметров деталей, поступающих на автоматическую сборку.

Решение указанных задач позволит значительно снизить про­ стои сборочного оборудования и повысить производительность труда.

Выбор рациональной контрольно-управляющей системы значи­ тельно уменьшает простои сборочного оборудования.

При использовании простой системы управления, когда отсут­ ствует контроль годности собранного узла, отказ какого-либо эле­ мента не вызывает остановку автоматического сборочного обору­ дования, однако некоторые собранные узлы оказываются неком­ плектными и часть продукции идет в брак. Применение контрольноуправляющей системы устраняет брак, но приводит к остановке оборудования в случае отказа в работе его отдельных элементов.

В более сложных системах управления, включающих систему обратной связи, при обнаружении какого-либо отказа производит­ ся «подпитка» некомплектного узла отдельными деталями или осу­ ществляется сортировка узлов на годные и некомплектные.

Существуют также системы, которые при неподаче деталей на какую-либо сборочную позицию обеспечивают повторение цикла этой позиции, блокируя работу на остальных. При этом, несмо­ тря на потерю одного рабочего цикла, повышается действительная производительность сборочного оборудования за счет уменьшения его простоев и снижения брака выпускаемой продукции.

33

При автоматической сборке надежность работы оборудования также во многом зависит от контроля деталей, поступающих на сборку. Следует отметить, что чем сложнее оборонное оборудова­ ние, тем большие требования предъявляются к собираемым дета­ лям. Исследования показали, что для нормальной работы 16-пози- ционного сборочного автомата точность 99,9% деталей недоста­ точна. При часовой производительности такого автомата, равной

2400 изделии, при степени точности деталей 99,9% этот автомат приходилось бы останавливать в среднем через каждые 1,6 мин. Для обеспечения бесперебойной автоматической сборки изделий, состоящих из большого числа деталей, необходимо применять сбо­ рочные автоматы, оснащенные контрольными устройствами, авто­ матически убирающими недостаточно точно изготовленные детали.

В результате анализа работы действующего сборочного обору­ дования установлены причины несобираемости деталей, накоплен большой статистический материал, позволяющий обеспечить нуж­ ную производительность процесса автоматической сборки и теоре­

значение в повышении надежности работы сборочных установок. При автоматической сборке нельзя допускать, чтобы отклонения размеров собираемых деталей превышали установленные допуски. Собирая изделия вручную, рабочий контролирует детали визуаль­ но и бракованные отбрасывает. Автомат часто сделать этого не в состоянии.

Желательно упрощать конфигурацию собираемых деталей. Так, например, симметричная форма облегчает разработку загрузочных устройств и повышает надежность их работы. Следует так конст­ руировать изделия, чтобы детали при сборке поступали в одном направлении и не требовалось изменять положения базовой дета­ ли в пространстве.

Важным средством повышения надежности автоматической сборки является уменьшение количества деталей в изделии, так как в настоящее время проще изготовить более сложную базовую деталь (литьем под давлением, прессованием из пластмассы), чем

обработки. Например, при наличии в изделии спиральной пружины ее целесообразнее изготавливать в сборочной установке и поштуч­ но подавать на сборочную позицию, так как пружины не бунке­ руются (при засыпке спиральных пружин в бункер они сцепляют­ ся между собой и поштучная выдача их из бункера не может быть обеспечена).

34