Время, затрачиваемое на сборку, составляет 25…35 % общего времени изготовления изделий, а затраты на сборочные операции достигают 50 % стоимости готового изделия. Поэтому автоматизация сборки является одним из важных резервов повышения производительности труда и, следовательно, снижения стоимости изделия, в связи с чем этому вопросу уделяется большое внимание, так как в случае применения ручной сборки расходы на ее осуществление составляют 35 % производственных расходов. При автоматической сборке значительно повышается качество продукции, ее надежность и долговечность, улучшаются условия труда и высвобождается большое количество рабочих.
Автоматизация сборочных операций в серийном производстве связана с определенными трудностями. Это объясняется в первую очередь необходимостью частых переналадок сборочного оборудования.
В зависимости от объема и сложности выполняемых операций сборку осуществляют как на оборудовании, включаемом в состав комплексной автоматической линии по обработке базовой детали, так и на специализированных участках и линиях сборки. Такие участки и линии располагают по ходу технологического процесса изготовления узла (изделия).
Сборочные машины и линии выполняют различные операции: ориентирование деталей, завинчивание, подогрев, охлаждение, запрессовку, транспортирование изделий, контроль качества сборки и т.п.
При комплексной автоматизации целесообразнее выполнять различные операции не на отдельных станках, а на одном агрегате или линии. Это позволяет сократить затраты труда на вспомогательные операции (клеймение, маркировку, складирование и т.п.), уменьшить капитальные затраты, а также повысить качество выпускаемых изделий. Поэтому сборочное оборудование выполняется многопозиционным со сложными кинематическими связями и занимает ограниченное рабочее пространство.
При выполнении сборочных операций в серийном производстве наиболее эффективно применение сборочного оборудования на базе ПР, используемых для автоматизации операций на всех видах сборочных работ. На сборке под дальнейшую механическую обработку ПР выполняют следующие операции: подача, ориентация и соединение деталей в один комплект: взаимное закрепление деталей, установка и снятие комплекта при обслуживании станков. При узловой сборке ПР используют для поиска и распознавания деталей: их транспортирования, ориентации и подачи на сборочную позицию: контроля размеров: а также правильности и качества взаимного соединения и закрепления деталей: для транспортирования, укладки и упаковки собранного узла. Сборка под сварку может рассматриваться как операция узловой сборки и как операция, предшествующая механической обработке. При окончательной сборке изделия ПР используют для транспортирования, взаимной ориентации и установки узлов, иногда для их соединения, а также для транспортирования готовых изделий. ПР могут применяться и для разборки изделий.
К основным операциям сборки, которые могут быть выполнены с помощью ПР, оснащенных соответствующими инструментами и приспособлениями, относятся операции типа "надеть - вставить", "наложить - вложить", "раздвинуть - развернуть", "установить - снять". "запрессовать", "свинтить - развинтить", "склеить", "склепать", "сжать-освободить". Однако для успешного выполнения указанных операции требуется реализация значительного числа вспомогательных операций, к которым следует отнести транспортирование, ориентацию и т.п.
Для автоматизации сборки с помощью ПР необходимо соблюдать ряд общих требований.
Детали по качеству изготовления должны соответствовать техническим условиям чертежа, быть чистыми, не иметь забоин, вмятин, их конструкция должна исключать возможность сцепления друг с другом при выходе из подающего устройства (магазина).
В конструкциях соединяемых деталей должны быть предусмотрены фаски, конусы, проточки и т.п. Следует избегать соединений с деталями из легкодеформируемых, хрупких и не обеспечивающих сохранения определенной геометрической формы материалов.
Перед поступлением на сборочную позицию необходимо предусматривать контроль деталей на соответствие техническим условиям.
Основные требования, предъявляемые к конструкции изделия (сборочной единицы), подлежащих сборке на автоматизированном оборудовании, следующие:
1. расчлененность изделия на законченные взаимозаменяемые сборочные единицы, обеспечивающие возможность их сборки независимо друг от друга;
2. возможность осуществления метода сборки с полной взаимозаменяемостью;
3. минимальное число соединяемых поверхностей и видов соединений;
4. доступность (при необходимости) мест соединений сборочных единиц для контроля качества соединения;
5. отсутствие необходимости в дополнительной обработке, при гонке и регулировке в процессе сборки;
6. возможность осуществления последовательной сборки, характеризуемой наличием базовой детали, с которой в определенной очередности сопрягаются присоединяемые детали.
Тип и конфигурация базовой детали определяют конструкции базирующего приспособления и схему базирования. Условия собираемости, выбор базовых поверхностей при захвате и монтаже присоединяемой детали, а также последовательность сборки зависят от пространственного расположения поверхностей сопряжения. Основным признаком классификации типовых сборочных единиц и комплектов является деление их на комплекты типа "вал" (с охватываемой базовой деталью и типа "корпус" (с охватывающей базовой деталью).
В комплекте типа "вал" базовой деталью является вал или другая деталь этой группы, на которую устанавливают подшипники, зубчатые колеса, втулки, пружинные стопорные кольца, уплотнительные манжеты и т.п. В комплекте типа "корпус" базовыми деталями являются корпус фланец, стакан и т.п., в которые вкладываются присоединяемые детали.
