8.4 Теоретичні основи автоматичного складання

Д ля автоматизації з’єднання двом деталям повинно бути надано в просторі необхідне відносне положення і забезпечити певні відносні рухи. Співвідношення значень поверхонь деталей по яких вони повинні бути з’єднані..... Слід пам’ятати, що орієнтування поверхонь відбувається в двох площинах і задачу потрібно розв’язувати в двох площинах.

Можливе з’єднання при _max+a_maxS_min . а – зміщення осі втулки. a_max=Ltg

П отрібне положення з’єднуваних деталей забезпечує їх базування. Базування призводить до виконання розмірних зв’язків між приєднуваною поверхнею і системою відліку і появи певних розмірних ланок.

A_,_ - замикаючі ланки розмірних ланцюгів складальної машини.  і а – випадкові величини по Гаусу. А в Гауса плюс – мінус.

Є значення мінімального зазору, звідки виходимо на верхнє і нижнє значення. Цей допуск розділяється на складові ланки.

Важко (неможливо) складати методом повної взаємозамінності, тому деталі з’єднуються самі, для чого потрібно робити фаски.

_max+a_maxS_min +b

Розширюючи умови складання, розширюємо допуск замикаючої ланки. Також при цьому добавляється і друга координата з корнями.

Ф іксація деталей при складанні не повинна бути жорсткою, а для цього у відповідній конструкції передбачається відповідне положення.

Є підпружинення і розклад сили на складові.

З’єднання можуть здійснюватись при різному положенні осей з’єднуваних деталей у просторі (вертикальне, горизонтальне і положення з нахилом). Якщо розглядати процес складання, то цей процес складається з неодноразової зміни базування деталі.

Схеми базування втулки в процесі з’єднання втулки з валом

Точка 5 замінюється на кінематичний зв’язок (рух).

Втулка доїхала до визначеного положення

45

Ф аска отвору наїджає на фаску валика. Втулка повертається в напрямку . Знімаються точки 2 і 4, які замінюються геометричними зв’язками. Таким чином втулка повинна піймати валик.

Д ля вивірки потрібно здійснити рух. При цьому зникають 1,3 і з’являються 2,4.

На п’ятому етапі здійснюється посадка втулки отвору.

При цьому з’являються точки 1,3

Далі шток рухає втулку і доходить до упора. Упирається в буртик валика.

8.5 Вибір і реалізація методів досягнення точності при автоматичному складанні

Автоматичне складання може здійснюватись за кожним з 5 методів досягнення точності. Разом з тим, від обраного методу буде залежати якість складання, складального процесу, працездатність обладнання, економічні показники процесу.

Структурна схема автоматичного складання методом повної взаємозамінності

Деталі поступають в складальний автомат, а на виході отримується складальна одиниця.

Гарантовано забезпечується потрібний розмір замикаючої ланки, що дозволяє відмовитись від його контролю. Це особливо важливо, коли важко автоматизувати контроль розміру. При складанні методом повної взаємозамінності не потрібно додаткової інформації. Складальне обладнання просте і надійне.

Недоліком є необхідність більш високої точності складальних ланок. Тому виграємо при складанні, а програємо на механічній обробці.

Метод неповної взаємозамінності

При використанні методу неповної взаємозамінності не у всіх зібраних складальних одиниць. Оскільки невідомо, де розмір виходить за межі допуску, необхідно здійснювати 100% контроль виробу. Це ускладнює і здорожує складання, бо необхідно передбачити додатковий контроль в складальній машині чи лінії. Однак допуски при тій же точності замикаючої ланки розт. в n раз, де n - число складових ланок. Тому чим більше складових ланок в розмірному ланцюзі, тим вигідніше використовувати метод неповної взаємозамінності порівняно з методом повної взаємозамінності.

Деталі з’єднуються в складальному автоматі. Всі складальні одиниці повинні пройти контрольний автомат. Частина складальних одиниць, що потрапляє у брак потупає на розбиральний автомат. Деталі ті ж самі, але вони з’єднуються в іншому поєднанні.

КБП – контрольно – блокуючий пристрій призначений для запобігання поломок складального автомату, який може виникнути внаслідок заклинювання деталей або при складанні з нульовим зазором, або з мінусовим. КБП – спрацьовує при одержанні додаткової інформації про складальний процес (сила, потужність). При її перевищенні йде зупинка.

Використання методу неповної взаємозамінності вимагає додаткових витрат. Оскільки йде контроль. Браковані вироби повертаються в бункери (при цьому необхідний зворотній потік матеріалів), що знижує продуктивність роботи.

Метод групової взаємозамінності

За цим методом деталі повинні попередньо групуватись контрольно сортувальним автоматом. Далі деталі кожної групи поступають на складальний автомат, де з них складають складальні одиниці. Якщо потрібна продуктивність невисока до деталей різних розмірних груп. Оскільки точність замикаючої ланки досягається методом повної взаємозамінності, то досягається потрібна точність замикаючої ланки і додатковий контроль не потрібен.

Деталі першої групи йдуть на верхній автомат, а деталі другої на нижній складальний автомат. На виході отримується складальна одиниця.

В загальному випадку, якщо є не дві, а більше деталей і кожну з деталей сортують на n розмірних груп, то виникає потреба в зберіганні, маркуванні. Щоб зберегти, потрібно m накопичувачів, від кожного з яких потрібен транспотрний зв’язок з складальним автоматом. Це ускладнює обладнання, організацію складання. Разом з тим допуски на складові ланки можуть бути рознесені в n раз.

Метод регулювання

Досягнення необхідної точності замикаючої ланки досягається регулюванням розміру. При автоматичному складанні це може здійснюватись за допомогою рухомих і нерухомих компенсаторів. Для цього слід використовувати відповідну конструкцію механізму (прокладки, кільця – нерухомі, гвинт – рухомі).

Шарики подаються в контрольно сортувальний апарат, де кульки сортуються на 50 розмірних груп через кожні 2 мкм і розміщуються в накопичувачі. Давач вимірює зазор між зовнішнім і внутрішнім кільцем і подає сигнал в розрахунковий пристрій, який визначає діаметр кульки для складання. Лоток з’єднаний з тією чи іншою чарункою накопичувача. Далі шарики попадають на складання і заштовхуються в зазор.

Застосування цього методу пов’язане з необхідністю автоматичного виміру розмірів, з обробкою інформації дл регулювання механізму обробки чи процесу. Допуски розмірів складових ланок встановлюються у відповідності з можливістю виробника і мають бути значно більшими в порівнянні з методом повної взаємозамінності. Для регулювання розмірів потрібна наявність інформації одержаної при складанні, тобто потрібний зворотній зв’язок. Однак регулювання забезпечує високу точність замикаючих ланок незалежно від допусків складових ланок.

Рухомі компенсатори повинні бути враховані в конструкції у вигляді гвинтових, клиновидних пристроїв, які дозволяють регулювати зазор. При цьому потрібно діяти на механізм.

Досягнення точності замикаючої ланки пригонкою схоже на регулювання з нерухомим компенсатором. Проте різниця в тому, що компенсатор не виготовляється заздалегідь, а має необхідний припуск, який частково або повністю видаляється при складанні.

На складання поступає втулка плунжерної пари. Діаметр отвору втулки вимірюється здавачем Д₂ і результат подається у вигляді сигналу на суматор або порівняльний пристрій. З іншого боку з заданого пристрою подається інформація про величину зазору в заданій плунжерній передачі, а з третього боку подається інформація про діаметр вала, який передається давачем, що знаходиться на безцентрово шліфувальному верстаті. Визначається величина фактичного зазору + . Фактичний зазор порівнюється з заданим. Сигнал через підсилювач 5 подається на регулятор, який рухає шліфувальну бабку до деталі і так відбувається поки різниця між фактичним і заданим зазором не буде рівною нулю. Якщо продовжувати шліфувати, то з’явиться мінусове значення (натяг). Як тільки буде нуль, то система припиняє роботу. Здійснюється вихід плунжера, який в парі з втулкою йде на складання.

Метод пригонки має відмінності від методу повної взаємозамінності такі як і регулювання. Але метод пригонки вимагає обробки компенсатора. Точність забезпечується зняттям припуску.