ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА И РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СБОРКЕ

Различают пять методов достижения точности замыкающего звена размерных цепей:

  • 1) полная взаимозаменяемость (П В);
  • 2) неполная взаимозаменяемость (НВ);
  • 3) групповая взаимозаменяемость (ГВ);
  • 4) регулирование (Р);
  • 5) пригонки (П).

Рассмотрим возможности и особенности использования каждого из пяти методов достижения точности замыкающего звена при автоматической сборке изделий.

Структурная схема метода автоматической сборки по методу полной взаимозаменяемости показана на рис. 3.4.

Структурная схема автоматической сборки методом ПВ

Рис. 3.4. Структурная схема автоматической сборки методом ПВ

Сборочный автомат (СА), осуществляющий сборку двух деталей Д1 и Д2, поступающих на его вход, обеспечивает получение сборочной единицы (СЕ). Гарантированное обеспечение требуемого размера замыкающего звена при полной взаимозаменяемости позволяет отказаться от контроля замыкающего звена, получающегося в результате сборки. Это особенно важно в тех случаях, когда трудно автоматизировать процесс контроля получающегося при сборке размера в сборочной единице. При методе ПВ достаточно контролировать размеры деталей, подаваемых на сборку. Этим метод ПВ отличается от всех других методов достижения точности, которые требуют получения и использования дополнительной информации в ходе реализации сборочного процесса. Относительная простота организации и управления сборочным процессом при использовании метода ПВ объясняет его широкую распространенность.

Сборка по методу П В наиболее производительна, так как не требует дополнительных затрат времени на получение и использование какой-либо дополнительной информации. Однако стремление предельно удешевить сборку и автоматическое оборудование сборки за счет использования метода П В приводит в ряде случаев к значительному повышению точности изготовления деталей, а следовательно, и себестоимости их изготовления, что не всегда окупается снижением затрат на сборку.

При методе неполной взаимозаменяемости не у всех собранных сборочных единиц гарантируется получение замыкающего звена в требуемых допусках. Поскольку заранее неизвестно, в каком именно составляющем звене требуемый размер замыкающего звена не обеспечивается, то замыкающее звено размерной цепи, образующееся при сборке, необходимо контролировать в каждой сборочной единице. Поэтому необходимо осуществлять 100%-ный контроль деталей. Это усложняет и удорожает сборку по методу НВ, так как необходимо предусмотреть дополнительную контрольную позицию в сборочном автомате. Вместе с тем, при методе НВ допуски на составляющие звенья размерной цепи, т.е. на изготовление деталей, увеличивают поля допусков при той же точности замыкающего звена по сравнению с методом ПВ в среднем в т раз, где т — количество составляющих звеньев, при риске 0,27% и нормальных законах распределения размеров. Поэтому чем больше число составляющих звеньев в размерной цепи, тем выгоднее использовать метод НВ по сравнению с методом ПВ. Структурная схема сборочного автомата, реализующего сборку по методу НВ, показана на рис. 3.5. Детали ДР Д2 собираются в сборочном автомате (СА). Все сборочные единицы (СЕ) должны пройти контрольный автомат (КА) и часть СЕ, попавших в процент брака, должны отбрасываться. Эти СЕ должны быть разобраны разбирающим автоматом (РА), а составляющие детали возвращены для повторной сборки в другом сочетании. В ряде случаев может оказаться, что некоторые детали нельзя установить при сборке, т.е. они попадают под процент брака. Такие

Структурная схема автоматической сборки методом НВ

Рис. 3.5. Структурная схема автоматической сборки методом НВ

случаи могут привести к заклиниванию или поломке сборочного автомата. Для предотвращения заклинивания и поломки необходимо предусматривать контрольно-блокировочное устройство (КБУ), которое прерывает сборочный процесс, выводит из зоны сборки несобранные детали.

Схематично сборка двух деталей по методу групповой взаимозаменяемости показана на рис. 3.6. При автоматической сборке по методу ГВ детали должны быть предварительно рассортированы по размерам на группы сортировочными автоматами (С). Далее детали Др Д2 каждой размерной группы собираются сборочным автоматом (СА). На структурной схеме показаны п сборочных автоматов, каждый из которых собирает детали одной размерной группы. Такая структура может быть реализована только при соответствующем большом объеме выпуска изделий. Если же по производительности достаточно одного СА, в этом случае детали разных размерных групп собираются на одном автомате по очереди. В пределах одной размерной группы достижение точности замыкающего звена изделия осуществляется по методу ПВ. Поэтому в собранных изделиях гарантируется достижение требуемого размера замыкающего звена и дополнительный контроль не требуется.

Структурная схема автоматической сборки двух деталей методом ГВ

Рис. 3.6. Структурная схема автоматической сборки двух деталей методом ГВ

Таким образом, при ГВ т составляющих сборочную единицу деталей сортируют на п размерных групп. Для хранения и подачи на сборочный автомат необходимо иметь х п) накопителей, что усложняет организацию сборочного процесса. Предварительная сортировка собираемых деталей на размерные группы требует получения информации о размерах всех деталей путем их измерения. Поэтому по сравнению с методом ПВ метод ГВ, так же как и другие методы, требует дополнительной информации для осуществления автоматической сборки. Для этого необходимы дополнительные устройства и дополнительные затраты времени. Вместе с тем, допуски на составляющие звенья расширяются в к раз, что снижает затраты на изготовление деталей.

Примером метода регулирований при автоматической сборке может быть автоматическая сборка подшипников. Шарики (Ш) (рис. 3.7), поступающие на сборку, измеряются контрольно-сортировочным автоматом (КСА) и сортируются на п размерных групп через каждые 2 мкм. Рассортированные по группам шарики попадают в накопители (Н). На позицию сборочного автомата поступают два кольца шарикоподшипника: наружное 1 и внутреннее 2. Радиальный зазор между двумя пришедшими на сборку кольцами 1 и 2 автоматически измеряется датчиком (Д). Сигнал от датчика поступает в решающее устройство (РУ) и далее в устройство выбора (УВ) размеров шариков. УВ включает и переключает подвижный лоток на кассету накопителя с требуемыми размерами шариков. Необходимое количество шариков нужного размера по трубчатому лотку 3 подается на сборочную позицию.

Таким образом, метод регулирования при достижении требуемой точности замыкающего звена размерной цепи характеризуется следующими общими положениями: допуски на составляющие звенья могут быть установлены исходя из возможностей изготовителя и значительно большими по сравнению с методами ПВ; регулирование размеров при сборке требует наличия информации о получаемых при сборке размерах, т.е. реализации обратной связи; регулированием можно обеспечить высокую точность размера замыкающего звена независимо от допусков изготовления составляющих звеньев.

Схема автоматической сборки шарикоподшипников

Рис. 3.7. Схема автоматической сборки шарикоподшипников

Метод пригонки, так же как и метод регулировки, позволяет обеспечить высокую точность размера замыкающего звена даже при большом количестве составляющих звеньев. Однако для метода П необходимо осуществить дополнительную обработку компенсатора непосредственно на сборке, что в ряде случаев нежелательно. На рис. 3.8 показана схема так называемого сопряженного шлифования плунжерных пар. Окончательно обработанная плунжерная втулка / подается на бесцентровый шлифовальный станок, на котором под размер с1{) данной втулки шлифуется плунжер 2 по наружному диаметру с/н. Диаметр с!о отверстия втулки измеряется датчиком Д2, а диаметр с1в плунжера — в процессе обработки датчиком Дг Сигналы с датчиков пропорциональные диаметрам с10 и с1в, подаются в сравнивающее устройство 3, где вычисляется разность А = с10 - (1В и сравнивается с сигналом от задающего устройства 4, в котором задается требуемая величина замыкающего звена — зазор в соединении втулки и плунжера. Пока заданная величина зазора больше текущего значения сигнала с выхода сумматора 3, усиленного усилителем 5, шлифование плунжера продолжается.

Схема автоматической пригонки плунжеров под размер плунжерной

Рис. 3.8. Схема автоматической пригонки плунжеров под размер плунжерной

втулки с/в

По мере шлифования размер г/в постепенно уменьшается и разность А = с!0 - с!в увеличивается. При достижении заданной величины разности диаметров, т.е. А = Д3, сигнал на выходе сумматора становится равным нулю и далее — отрицательным. Регулятор (Р) мгновенно срабатывает и подает команду на отвод шлифовального круга. Размер с!в плунжера соответствует размеру с!о втулки и обеспечивает с ней требуемый зазор Дз.

Таким образом, каждый плунжер подгоняется по наружному размеру к диаметру каждой втулки. Так осуществляется автоматическая пригонка размера плунжеров.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >