МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 621.9.06-133.2.-52

И. Р. Овакимян, Г. Г. Бабаян, А. С. Дегоян

Об оптимальном выборе переменных резисторов
с позиций автоматизированной сборки на АРКЛ

(Представлено академиком Г. Л. Арешяном 19/X  1999)

    Нами разработана автоматизированная роторно-конвейерная линия (АРКЛ), предназначенная для совершенствования существующих способов и устройств для загрузки, ориентации, подачи, транспортировки, сборки и разгрузки элементов деталей изделий. Применение роторных принципов в разработке структур АРКЛ резко увеличивает производительность труда, снижает затраты времени, материало- и энергоемкость, высвобождает рабочую силу и производственные площади. В настоящей работе описана разработка типовой структуры АРКЛ сборки узлов переменных резисторов. Типовая структурная схема роторных линий состоит из:
   1) загрузочных, разгрузочных и питающих устройств по числу собираемых элементов (деталей или узлов);
   2) технологических роторов (в зависимости от числа выполняемых операций, загрузки, установки, закрепления и разгрузки);
   3) транспортных роторов (по числу необходимых переходов с одного технологического ротора на другой).
    Транспортирование элементов сборки на АРКЛ производится, как правило, цепным конвейером, в связи с чем необходимость в транспортных роторах полностью или частично отпадает. Несколько одноименных деталей простой конфигурации, устанавливаемых в едином месте, могут подаваться на сборку комплектно из одного загрузочного устройства. В этом случае производительность загрузочного устройства определяется числом выданных комплектов деталей в единицу времени.
    Организационно-технологические и производственные особенности изготовления переменных резисторов во многом зависят от технологичности их конструкции:
1) технологической рациональности конструкторских решений (трудоемкость изготовления, материалоемкость, технологическая себестоимость, коэффициент использования материалов, сборность конструкции, возможность применения типовых технологических процессов);
2) преемственности конструкции - показателя уровня стандартизации [1].    Переменные резисторы имеют весьма разнообразные конструкции. Для выбора оптимального варианта, удобного для механизированной и автоматизированной сборки, необходим анализ технологичности конструкции и всего изделия.
   Технологичность переменных резисторов зависит от факторов, влияющих на процесс автоматической сборки: способности детали сохранять форму, несцепляемости, устойчивости, наличия поверхностей, пригодных для базирования при сборке, возможности ориентирования и сохранения ее при сборке, использования технологических баз в качестве установочных. Высокая технологичность конструкции необходима для последовательной автоматической сборки узлов, обеспечения их соединения и др.
    Количественная оценка технологичности конструкции переменных резисторов проведена по методике, описанной в [1]. Она учитывает технические возможности или степень трудности автоматизации процесса сборки. Технологичность изделий оценивается с учетом способа сборки, уровня развития технических средств автоматизации сборочных процессов.
    По нашим разработкам, уровень технологичности конструкций переменных резисторов определяется следующим образом:
    1) технологичность  удовлетворительная,  если  ее  общий  показатель  T > 0.85 ;
    2) при показателях 0.85 > T > 0.5 необходимо определить роль отдельных составных частей, минимальные значения Tj и aji, установить причины низкой оценки технологичности изделия, провести экспериментальные работы по ее повышению либо внести изменения в конструкцию;
    3) при T < 0.5 сборка изделия на АРКЛ нецелесообразна, необходима основательная переработка конструкции или переход на другой тип сборки;
    4) при оценке по одному из признаков технологичности, близкой к нулевой, автоматизация процесса сборки невозможна.
    Для процесса сборки наиболее характерны операции закрепления, которые используются при сборке переменных резисторов. Основными рабочими операциями сборки являются установка деталей и их закрепление. Предварительная установка деталей в сборочном узле производится без закрепления. В некоторых случаях установка и закрепление могут выполняться на одной позиции. В автоматическую сборку могут входить также операции контроля, включая испытание, регулировочные, вспомогательные операции и механическую обработку.
    Автоматизированный технологический процесс сборки определяет число и назначение позиций в сборочном оборудовании и меры обеспечения высокой надежности процесса. Первостепенное значение имеет выбор базовой детали. Если в состав сборочной единицы входит корпусная деталь, она, как правило, принимается за базовую. В других же случаях необходима оценка условия базирования каждой детали, в том числе и добавляемых при сборке. Детали, представляющие собой тела вращения и не требующие угловой ориентации, нуждаются лишь в совмещении осей (центрировании). Такие детали собираются с помощью центрирующих матриц, при этом для введения одной детали в другую может использоваться также вибрационный метод. Сборка деталей произвольной формы требует строго определенного их взаимного расположения. Это обеспечивается специальными ориентирующими приспособлениями и применением транспортных средств для межоперационной передачи деталей.
    Если собираемые детали представляют собой тела вращения со шпоночным или шлицевым сочленением, то предварительно центрируются без угловой ориентации посредством центрирующих матриц или пуансонов.
    В ряде случаев несколько деталей соединяются в одну. Например, несколько деталей запрессовываются в общее основание, создавая специальные блоки. Они имеют несколько приемников для собираемых деталей и направляющих, центрирующих матриц с запрессовываемыми деталями. При сборке с последовательной подачей собираемых деталей на базовую их сопряжение осуществляется на сборочных роторах специфичным для данной операции инструментом. Эти роторы соединяются в линию посредством межоперационных транспортных роторов и обслуживаются питающими роторами, подающими собираемые детали.
    Инструменты в рабочем органе ротора должны соответствовать собираемым деталям. Роторная система должна иметь несколько питающих роторов, подающих собираемые детали в рабочую зону сборки.
    Сборочный процесс заключается в запрессовке или вставке нескольких последовательно подаваемых штырей или втулок в параллельно расположенные гнезда основной детали.
    Большинство операций закрепления деталей (запрессовка, развальцовка, сварка, пайка и др.) выполняется посредством прямолинейного движения. В некоторых случаях используется круговое или винтовое движения исполнительного органа. Рассмотренные методы сборки переменных резисторов могут быть использованы для соединения деталей типа тел вращения корпусов, валов, шайб, заклепок и т. п.
    Созданная нами роторная технология позволила повысить, по сравнению с ручным производством, производительность труда в 30ё50 раз, снизить трудоемкость изготовления деталей в 8ё10 раз, сократить производственные площади и рабочую силу в 4ё5 раз. Производительность роторной линии составляет 270 шт/мин.

    Государственный инженерный университет Армении

Литература

    1. Муценек К. Я. Основы проектирования сборочных автоматов и линий. Рига: Знатне, 1981.