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