Средства автоматического контроля сборки

При создании автоматического сборочного оборудования большое значение придают применению контрольных средств. В конструкциях сборочных линий и автоматов предусматривают устройства для контроля наличия детали в приспособлении (ме­ханизме), ее размеров или положения, а также параметров со­единения.

Контроль наличия и положения деталей в сборочных меха­низмах необходим для исключения работы вхолостую и поло­мок оборудования в случае отказа механизма загрузки. Конт­роль размеров деталей перед автоматической сборкой проводят для проверки соответствия детали техническим требованиям в целях исключения брака по этой причине и отказа сборочного оборудования. Контроль параметров соединения призван надежно обеспечить качество сборки. Этими параметрами могут быть линейные размеры или физические величины. Последние, на­пример момент затяжки или силы запрессовки, контролируют в процессе выполнения соединения.

В конструкциях сборочных автоматов применяют механичес­кие, электрические, фотоэлектрические, пневматические и другие устройства контроля.

Механические устройства можно использовать для многих видов контроля. Например, входной контроль наличия резьбы нужного шага у шпильки осуществляют механической гребен­кой (рис. 6.31, а). Шпилька, находящаяся на лотке, останавли­вается упором 1. Гребенка 2 с насечкой, соответствующей шагу контролируемой резьбы, перемещается по шпильке. При резьбе нужного шага гребенка попадает в резьбу, захватывает шпильку и перемещает ее в лоток 3. Если резьба не соответствует требуе­мой, то гребенка проскальзывает по шпильке, упор убирается и шпилька отбраковывается.

Момент затяжки гайки контролируют механическим устрой­ством по реактивному моменту на корпусе резьбозавертываю­щего механизма. Схема контроля показана на рис. 6.31, б. Уп­ругая пластина 2 закреплена на корпусе 1. При возникновении на корпусе реактивного момента М, равного моменту затяжки, пластина 2 прогибается, опираясь на неподвижную опору 3, и воздействует на конечный выключатель 4, останавливающий дви­гатель. Регулировку момента затяжки осуществляют перемеще­нием положения выключателя.

Основными элементами электрических механизмов контро­ля являются индуктивные или емкостные датчики, осуществ­ляющие бесконтактный контроль параметра. В основном меха­низмы с такими датчиками используют для контроля наличия деталей в сборочных устройствах или их положения после ори­ентации. Принцип работы датчиков основан на изменении элек­трического тока, проходящего через датчик, при попадании в его поле металлических деталей.

Электрические датчики сопротивления (тензорезисторы) по­зволяют также измерять параметры процесса. Датчики приклеи­вают к измеряемому объекту или специальному элементу изме­рительного устройства. При возникновении деформаций в конст­рукции изменяется сопротивление датчика и, следовательно, ток, проходящий через него. По изменению тока судят о значении измеряемого параметра. Например, на пластину 2 (рис. 6.31,6) можно наклеить датчик сопротивления и контролировать момент затяжки.

Рис. 6.31. Контроль резьбы (а) и момента затяжки гайки (б)

Точность контроля при этом будет выше, чем при конт­роле описанным ранее методом.

Принцип работы пневматических датчиков основан на том, что при попадании детали в струю воздуха, выходящую из со­пла, в воздушной системе изменяются параметры давления и расхода. По изменению этих параметров (в основном давления) судят об изменении контролируемого параметра. Эти датчики можно использовать для контроля наличия детали, ее положе­ния и размера. В сборочных процессах пневматические датчики используют редко и только для контроля положения.

Фотоэлектрические датчики работают по следующему прин­ципу. Датчик фотоэлектрический (фотодиод) устанавливают на контрольной позиции и освещают лампочкой 1 (рис. 6.32, а). При прохождении между лампочкой и датчиком 3 детали 2 пе­рекрывается поток света на датчик и сопротивление фотодиода изменяется.

Механизмы с фотоэлектрическими датчиками нашли широ­кое применение для контроля положения детали. Например, кон­троль положения отверстия под смазку у втулки относительно отверстия в малой головке шатуна при ее запрессовке осуществляют по схеме, показанной на рис. 6.32, б.

Рис. 6.32. Контроль наличия детали и ее положения

Перед установкой втулка должна занять строго определенное положение относи­тельно отверстия в головке шатуна. Для ориентации втулку мед­ленно вращают относительно штока 2, в котором вмонтирована лампочка 1, освещающая фотодиод 3. При совпадении отвер­стия с заданным положением фотодиод освещается и вращение прекращается. Фотодиоды являются чувствительными датчика­ми. При использовании их для контроля размеров можно опре­делить отклонение размера на несколько микрометров.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте методы обеспечения радиального зазора в под­шипниках качения.

2. Как контролируют диаметральный зазор при сборке подшипни­ков скольжения?

3. Перечислите технические требования к цилиндрическим направ­ляющим и методы их обеспечения при сборке.

4. От каких факторов зависит точность бокового зазора в зубчатых зацеплениях в процессе их сборки?

5. Дайте сравнительную характеристику способов балансировки.

6. Перечислите виды технического контроля качества сборки и дайте их краткую характеристику.

7. На каких принципах основано проектирование типовых сбороч­ных механизмов? Охарактеризуйте их.

8. От каких факторов зависит компоновка автоматического сбороч­ного оборудования?

9. Дайте характеристику автоматизированным линиям сборки узлов автомобилей и тракторов.

10. Назовите типы контрольных устройств, применяемых при авто­матической сборке.