Механизация манипулирования деталями (Глава 3 книги "Роботы и автоматизация производства")

3. МЕХАНИЗАЦИЯ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЯМИ

Несомненно, читатель хотел бы сразу перейти к изучению роботов, этих очаровательных детей автоматизации. Однако до того как начать глубоко разбираться в аспектах механизации манипулирования изделиями и автоматизации сборки, важно уяснить, что промышленный робот может оказаться неспособным захватывать изделия в нужном положении или может только подавать их на станцию ручной сборки. В то время как последнее вполне приемлемо, неспособность захватить изделие может привести к полному краху в применении робота, что могут подтвердить многие инженеры по автоматизации в промышленности, которые поспешили обзавестись роботом, не разобравшись с вопросами, раскрываемыми в этой главе. Она посвящена манипулированию изделиями и их позиционированию для обеспечения сборочных и обрабатывающих установок.

3.1. ПОДАЧА ИЗДЕЛИЙ

Изготовленные детали, будь это поковки, отливки, детали, подвергнутые механической обработке, пластмассовые или резиновые молдинги, деревянные изделия или электрические компоненты, должны транспортироваться, отбираться, а также соответствующим образом ориентироваться и позиционироваться для сборки или последующих операций. Счастлив тот инженер по автоматизации, чье производство получает эти детали ориентированными, позиционированными и готовыми к сборке. Однако обычно поставка деталей по кооперации от субпоставщика или из другого цеха завода производится в большой таре навалом. Этот факт приводит к появлению первого условия автоматизации сборочных установок или любых других установок, обрабатывающих полученные заготовки: согласованности условий поставки.

Согласованность условий поставки. Перед тем как начать автоматизацию сборочной станции, инженер по автоматизации должен выяснить, откуда поступают на сборку компоненты. Он должен задаться вопросом: «Действительно ли необходимо, чтобы компоненты поступали на сборочную станцию вперемешку и навалом в таре?» Даже если компоненты закупаются где-то на стороне,

Рис. 3.1

Лента с резисторами для непрерывной подачи в сборочный автомат иногда возможно договориться, чтобы они отгружались в магазинах, закрепленными на длинных лентах или, по крайней мере, в контейнерах с ячейками. Например, в промышленности распространена поставка резисторов и гвоздей, закрепленных на длинных лентах (рис. 3.1), что определенно способствует автоматизации процессов, в которых они применяются.

При разработке технических условий на закупаемые изделия и выборе их поставщика необходимо принимать во внимание упаковку и ориентацию изделий. Затраты, которых потребовали бы транспортирование материалов и организация собственного производства, могут оправдать часто более высокую стоимость покупных компонентов в магазинах, лентах или в рассортированном виде. Иногда стоимость сортировки удивительно невелика, а порою рассортированные детали могут оказаться даже дешевле. Рассмотрим изготовление пластмассовых молдингов, изображенных на рис. 3.2. Поставщику, может быть, пришлось бы вручную отделять изделия от литьевого каркаса, что увеличивает его стоимость Обратим однако внимание на симметричное расположение молдингов на каркасе. При закупке молдингов вместе с каркасом их можно отделять от каркаса у себя вручную или роботом, сохраняя правильную ориентацию. Из этого следует, что инженер по

Рис. 3.2

Пластмассовые молдинги до их отделения от литьевого каркаса

Рис. 3.3

Вибробункер

Рис. 3.4

Спиральный виброэлеватор автоматизации существенным образом связан с закупкой комплектующих изделий, и это станет еще более очевидно из следующих разделов главы.

Перемещение и передача. Если самый плохой вариант оказался реальностью и детали получены в таре наваленными вперемешку, для обеспечения автоматической подачи деталей надо сначала заставить их перемещаться. В этом деле преуспели инженеры-механики, причем некоторые выдающиеся результаты в этой области опубликованы Д. Бутройдом с коллегами из Массачусетского университета [9, 11, 57] и X. Е. ден Хамером из Нидерландов [17].