Rtk47_52 (Лекционный курс по технологии машиностроения), страница 5

Для операции соединения промышленные роботы используют захваты, сборочный инструмент и приспособления. Эти устройства вместе с промышленными роботами, а также накопители деталей, транспортирующее, технологическое, контрольное и другое оборудование составляют сборочный РТК. Возможность легкой и быстрой переналадки сборочных| комплексов — главная их особенность, которая является решающей в условиях серийного многономенклатурного производства.

По структурному признаку сборочные РТК подразделяются на однопозиционные и многопозиционные, т.е. с концентрацией или дифференциацией операций процесса сборки.

Компоновка комплекса зависит в первую очередь от числа деталей в сборочной единице, их размеров и массы, а также от годовой программы выпуска и номенклатуры собираемых изделий.

При однопозиционной сборке простых узлов изделий с выпуском 0,5—1 млн. шт / год транспортные операции (такие, как подача деталей из накопителей в сборочное приспособление, установленное на технологическом оборудовании, и удаление собранного изделия) могут осуществляться одним или двумя промышленными роботами с помощью захватов.

При сборке в мелкосерийном производстве узлов изделий в количестве десятков тысяч штук в год предпочтительнее схемы одно- и двухпозиционной сборки, выполняемые одним промышленным роботом последовательно с помощью быстросменных захватов и сборочных инструментов. Набор захватов и инструментов, необходимых для сборки партии изделий одного типоразмера, устанавливается в инструментальный магазин при наладке РТК.

Для сборки сложных изделий с годовой программой выпуска порядка нескольких сотен тысяч штук в год может быть применена многопозиционная схема с круговой или линейной траекторией перемещения собираемого изделия соответственно на круглом делительном столе или конвейере, обслуживаемом автоматическими манипуляторами или промышленными роботами, число которых определяется в основном количеством деталей в изделии.

К конструктивным особенностям промышленных роботов для сборки относятся:

• возможность автоматической смены захватов и сборочных инструментов;

• широкий диапазон скоростей перемещения исполнительных звеньев;

• адаптация к определенным условиям захватывания и соединения деталей (возможность встройки различных датчиков и наличие функциональных связей между ними и системой управления промышленным роботом);

• контроль качества сборки (возможность встройки в конечное звено робота датчиков контроля технологических параметров объекта сборки) ;

• повышенная точность позиционирования или наличие устройств компенсации погрешности позиционирования при соединении деталей.

Специфика условий выполнения операций соединения разнообразных по конструкции деталей с помощью промышленных роботов предопределяет создание специализированного сборочного инструмента достаточно широкой номенклатуры.

В зависимости от области применения используют сменный или быстросменный сборочный инструмент, различающийся местом и способом крепления. С помощью сменного инструмента выполняется одна и та же операция сборки деталей во всей партии собираемых изделий, затем инструмент снимается, и закрепляется в конечном звене промышленного робота вручную при наладке оборудования на сборку очередной партии изделий. Быстросменный инструмент автоматически сменяется в цикле сборки одного изделия и поэтому может применяться для сборки изделий разного типа.

Для успешного соединения деталей с возможно меньшими удельными затратами на единицу продукции и наибольшей производительностью сборочный инструмент для промышленных роботов должен соответствовать следующим требованиям:

• унификация по элементам базирования деталей и месту присоединения к роботу;

• допустимая по условиям сборки погрешность захватывания деталей;

• надежность захватывания и транспортирования детали на сборочную позицию;

• обеспечение компенсации погрешности взаимного расположения сопрягаемых поверхностей перед соединением;

• легкость регулировки и переналадки для присоединения однотипных деталей в установленном диапазоне размеров;

• возможность встраивания элементов контрольных устройств и средств адаптации.

Автоматическое соединение деталей обусловливает высокие требования к точности взаимного расположения сопрягаемых поверхностей и траектории перемещения. Неточность взаимного расположения сопрягаемый поверхностей определяется погрешностями позиционирования подвижных узлов сборочного оборудования, взаимного расположения сопрягаемой и базирующей поверхностей деталей, установки базовой детали в приспособлении и присоединяемой детали в инструменте, базирования деталей в накопителях и транспортно-подающих устройствах.

В связи с трудностью достижения необходимой точности взаимного расположения сопрягаемых поверхностей на переналаживаемом программируемом оборудовании прибегают к компенсации указанных погрешностей.|

Погрешности взаимного расположения деталей при сборке компенсируют двумя принципиально различными способами:

1) активным — с применением датчиков, которые измеряют усилия и моменты, возникающие при сопряжении деталей, и дают команды на дополнительные перемещения узлов робота или оборудования сборочного комплекса;

2) пассивным — с применением кинематических элементов и устройств, устанавливаемых непосредственно на сборочном приспособлении или инструменте и выполняющих автоматический поиск сопрягаемых поверхностей, для чего на сопрягаемых деталях необходимо иметь соответствующие вспомогательные поверхности: фаски, скосы и т.п.

Первый способ наиболее универсален, но применим при оснащении сборочного оборудования соответствующими механизмами перемещения и широким набором средств адаптации. Второй способ менее универсален, но значительно проще и требует меньших затрат времени на выполнение сборочной операции, а средствами очувствления оснащаются лишь устройства поиска детали и контроля ее наличия на сборочной позиции.

Кроме компенсации погрешности расположения деталей при сборке необходим контроль:

• наличия в захватных инструментах сопрягаемых деталей и их правильной ориентации;

• качества сборки, в том числе требуемых усилий сопряжения;

• собираемости деталей, что позволяет осуществить селективную сборку, когда из массы деталей выбираются такие, которые по своим параметрам обеспечивают возможность автоматической сборки. Это также позволяет упростить вспомогательное оборудование, применяя системы, производящие анализ и выбор требуемых деталей в режиме адаптивного управления. Кроме того, используют совместное управление несколькими роботами, согласуя их движения при сборке изделий.

30