Вибробункер – в основе его работы лежит создание возврато-крутильных колебаний чаши бункера относительно вертикальной оси за счет деформации упругих наклонных опор, связывающих чашу бункера с основаниями.
1 – цилиндрическая чаша, в которой внутри или снаружи выполняется спиральный лоток;
2 – упругие наклонные опоры, работающие аналогично вибролотку;
3 – основание (массивное)
4 – виброопоры (изоляция оборудования от вибробункера);
5 – электромеханический вибрационный привод;
6 – якорь, жестко закрепленный на чаше.
Устройство содержит отводящий лоток, на котором выполняется механизм ориентации детали в виде обычного паза. Механизмы ориентации детали могут располагаться и на спиральном лотке, неправильное расположение деталей сбрасывается в чашу. Данное устройство выполняет дополнительную функцию, т.е. обеспечивает подъем детали по высоте, что является положительным фактором.
В совокупности с такими устройствами применяются дополнительное устройство, называющееся предбункером. Представляет конусную воронку, закрепленную на отдельных жестких опорах. В этом случае запас заготовок в бункере м.б. в несколько раз увеличен. Заготовки засыпаются и в чашу бункера и в предбункер. Из предбункера по мере необходимости поступает в основную чашу, поэтому использование жестких дополнительных опор позволяет воспринять всю массу дополнительных заготовок.
Отводящий лоток таких устройств должен иметь либо ограничитель перемещения детали, либо подача должна непосредственно перемещаться на станок с помощью трубчатого лотка. Он устанавливается в месте падения детали; для обеспечения большей скорости подачи детали и надежности работы в этот лоток импульсами подают сжатый воздух.
Автоматизация процессов сборки деталей. Проблемы, возникающие в связи с особенностями сборочных процессов. Методы и средства доставки деталей в позицию сборки и их ориентации. Последовательность построения размерных связей.
Проблемы, возникающие при автоматизации сборочных работ:
В отличие от механической обработки процесс автоматической сборки является более сложным, т.к. существует ряд специфических проблем.
1) Обеспечение заданной производительности процесса в условиях соревнования с обычным рабочим сборщиком, который имеет определенное преимущество, т.к. процесс сборки характеризуется очень простыми движениями;
2)Обеспечение требований точности взаимной ориентации деталей перед их соединением. Эта точность может достигать сотых долей мм;
3) Большое разнообразие деталей, входящих в изделие. В этом случае приходится проектировать широкоуниверсальные средства технологического оснащения, т.к. деталь может отличаться и по размерам и по материалам;
4) Непостоянство формы многих деталей, поступающих на сборку.
Все перечисленные проблемы являются сдерживающим фактором в процессе автоматизации. Из перечисленных проблем важной является проблема точности, производится анализ размерных связей данной сборочной рабочей позиции. Замыкающим звеном размерной цепи является так называемая суммарная погрешность несовпадения осей двух собираемых деталей.
Важное значение на точность данного процесса имеет метод доставки детали в сборочную позицию и специальные доориентирующие движения, обеспечивающие совмещение осей.
Средства доставки деталей м.б. традиционными. Эти устройства работают по следующим методам:
1) Метод пассивной адаптации, когда одна из деталей в позиции сборки принимает заданное положение с помощью специального механизма, упруго компенсирующего указанную погрешность.
2) Метод активной адаптации, который заключается в измерении возникающих усилий и моментов при сборке деталей с помощью специальных датчиков и затем выполнение поднастроечного перемещения. Метод достаточно сложен, применяется значительно реже.
3) Сборка с использованием поисковых движений, когда одной из деталей сообщаются сложные движения до тех пор, пока она не западет в отверстие ответной детали.
3.1 Создание хаотичных движений. Например, с помощью пневматических головок.
3.2 Создание устройств, обеспечивающих движение детали по заданной кривой, чаще по спирали.
Характерны отрицательные черты: повышенное время соединения деталей; методу поддаются простые детали.
31. Структурная схема и порядок работы сборочного промышленного робота. Требования к автоматическому сборочному оборудованию. Определение длительности рабочего цикла.
Для операций сборки специально разрабатываются модели промышленного робота (ПР). Такой ПР характеризуется повышенной точностью позиций, возможность смены захватывающих устройств, в том числе в автоматическом режиме.
1 – рабочий стол, обслуживающий ПР;
2 – ПР портального типа;
3 – портал с направляющими;
4 – рука ПР;
5–датчик тактильной информации, предназначенный для определения сборочных усилий, который возникает между 2-мя соединенными деталями;
6- упругий компенсирующий механизм;
7 – захватывающее устройство;
8 – кассета с деталями. Ее особенность – ориентированное положение деталей в ней;
9 – питатель для подачи более простых деталей;
10 – базовое сборочное приспособление, предназначено для закрепления базовых деталей, т.е. деталь, первая поступившая в сборочную позицию; остальные детали, входящие в собирательный узел, называются присоединяемыми;
11 – технологическое устройство, предназначенное для выполнения соединений с гарантированным натягом. Механизм самого робота не обладает возможностями запрессовки;
12 – столик для сменных захватных устройств;
13 – монитор.
ПР программируются на выполнение стандартного рабочего цикла, который будет повторяться столько раз, сколько требуется для сборки всего узла или партии узлов. Схема рабочего цикла следующая:
1 – перемещение в загрузочную позицию;
2 – опускание захватывающего устройства в ЗП;
3 – захват детали
4 – подъем для извлечения детали из кассеты;
5 – перемещение в сборочную позицию;
6 – опускание ЗУ в СП;
7 – осуществление соединения деталей;
8 – разжим деталей;
9,10 – возврат в исходную точку.
Длительность рабочего цикла – сумма времени всех вспомогательных переходов, где i- номер перехода, n – общее количество переходов в данном рабочем цикле; tc – основное время, затрачиваемое на соединение деталей. Скорость осуществления соединения, как правило, в 3 раза меньше чем объем всех ускоренных вспомогательных перемещений.
При выполнении операций сборки могут встречаться так называемые отказы, которые сопровождаются заклиниванием деталей. Об отказе мы судим по срабатыванию датчика 5, он указывает на то, что сборочное усилие достигло или превысило допускаемое значение. Отказ может произойти по 2 причинам;
1) На сборку поступила негодная деталь, в этом случае, робот программируется на повторение данного рабочего цикла с этой же деталью, в случае повторения отказа детали сбрасываются в тару для брака;
2) Может служить смещение оси валика сверх допустимого значения, в этом случае должен сработать механизм компенсации.
Чтобы избежать отказа 2 вида, необходимо выполнение так называемого точностного условия сборки.
Условие выполнения автоматической сборки по точности (геометрическое). Учет элементарных погрешностей, определяющих суммарное значение погрешности несовпадения осей сопрягаемых деталей.
Точностное условие автоматической сборки цилиндрических деталей с гарантированным зазором
Данное условие автоматической сборки записывается:
Допускаемое значение погрешности смещения осей зависит от схемы сборки:
А) Жесткая сборка, когда сборка производится без каких либо компенсирующих механизмов:
Zp – радиальный зазор в данном соединении;
Do и Db – фактический размер отверстия и вала
Учитывая то, что в современном машиностроении радиальные зазоры малы, сборка становится затруднительной.
Б) Сборка с упругими компенсаторами:
Величину фаски задает конструктор при проектировании, можно считать допускаемую погрешность смещения осей достаточно большой для практического использования этого метода.
- погрешность настройки или обученный ПР; системная погрешность,
имеющая постоянное значение при всех повторных работах цикла.
- погрешность позиционного ПР.
- погрешность положения валика в захватывающем устройстве
- погрешность межцентровых расстояний в базовых деталях с несколькими отверстиями
- эксцентриситет, характерен для ступенчатых валиков, полученных на предшествующем механизме обработки. Все слагаемые погрешности, находящиеся под корнем являются случайными, поэтому они суммируются по правилу геометрической суммы.
Выводы по первому условию сборки: Фактическое значение допускаемой погрешности, как правило, превышает допустимое значение, следовательно, одним из основных направлений разработки устройств является разработка компенсирующих ЗУ и ЗУ, учитывающих динамику процесса сборки. Рассматриваемая теория относится как к ПР, так и к любым другим сборочным автоматам.