обходимые для реализации каждого сопряжения, в том числе некоторые па-
раметры траектории регулируемого объекта сборочных агрегатов.
2.11. Автоматизированные сборочные производства РЭА.
Сборочные производства РЭА занимают значительное место (сборка
15-20 %, электрический монтаж - 40-60 %) в общей трудоемкости изготов-
ления изделий РЭА и представляют значительный резерв повышения произ-
водительности труда, так как в большинстве случаев они не автоматизи-
рованы. Низкий уровень их автоматизации объясняется частой сменяе-
мостью и усложнением объектов сборки; сравнительной сложностью этих
процессов, требующих точной ориентации собираемых комплектов в прост-
ранстве; компоненты часто имеют малые размеры, нежесткие элементы, ус-
танавливаются в труднодоступные места, имеют разную конфигурацию и
размеры.
Можно выделить три группы факторов, сдерживающих автоматизацию
сборочных процессов в производстве РЭА:
1. низкую технологичность конструкций изделий РЭА и их компонен-
тов;
2. недостаточную эффективность ТП;
3. несовершенство сборочных машин или необоснованный их выбор.
Основные требования технологичности, предъявляемые к конструкции
изделий РЭА автоматической сборкой:
1. переход от объемной сборки к плоской;
2. унификация компонентов и их присоединительных размеров;
3. наличие у компонентов поверхностей, облегчающих механический
захват, относительно которых можно строго ориентировать в пространстве
компоненты;
4. наличие на сопрягаемых элементах поверхностей, обеспечивающих
их самоустановку;
5. стабильность сопрягаемых размеров;
6. возможность использования наиболее целесообразных с точки зре-
ния автоматизации методов соединения.
Приведем пример требований, предъявляемых к электронным узлам
второго уровня модульности. Они сводятся к ограничениям согласно огра-
ничительному каталогу отрасли или предприятия-изготовителя узлов, нак-
ладываемым на печатные основания, типы и типоразмеры изделий электрон-
ной техники, расположение последних на плате, а также устанавливают
правила регулировки и контроля. Форма платы - прямоугольная с ограни-
ченными максимальными размерами, расположение проводников - параллель-
но сторонам платы. Ограничиваются: шаг координатной сетки, точность
расположения, размеры базовых и монтажных отверстий, размеры контакт-
ных площадок, типы и типоразмеры ЭРЭ с осевыми выводами; типы транзис-
торов, конденсаторов, ИС и перемычек. Регламентируется зона установки
изделия. Регулировка собранного узла должна обеспечиваться только эле-
ментами узла, которые должны позволять простое подключение к автомати-
зированной контрольной аппаратуре.
Эффективность технологических процессов можно повысить за счет:
1. уменьшения основного времени сборки, затрачиваемого на выпол-
нение собственно операций сборки, применяя более интенсивные процессы;
2. введением агрегатирования ТП и оптимизацией степени агрегати-
- 80 -
рования;
3. применением унифицированных ТП с целью автоматизации их проек-
тирования в АСТПП;
4. автоматизацией контроля и управления параметрами ТП;
5. повышением точности, стабильности ТП и др.
Одним из центральных вопросов является обеспечение геометрической
совместимости компонентов при автоматической сборке и разработке точ-
ностных требований, предъявляемых к оборудованию сборочных процессов,
особенно при их реализации в условиях робототехнических комплексов
(РТК). Методы обеспечения геометрической совместимости компонентов при
сборке следующие:
1. полная взаимозаменяемость;
2. неполная взаимозаменяемость;
3. предварительная сортировка компонентов на группы (селекция);
4. применение компенсаторов;
5. индивидуальная подгонка.
Для сборочных станков-автоматов предъявляются два основных требо-
вания: высокая стабильность протекания процесса автоматической сборки
и точность выполнения сборочных операций. При построении РТК на базе
монтажных автоматов с ЧПУ или ЭВМ задачи промышленных роботов сводятся
к функциям обслуживания (захват платы, выданной накопителем, доставка
ее в зону сборки, установка в приспособление автомата; после окончания
монтажа - захват и удаление собранного узла из приспособления и уклад-
ка его в тару).
При создании роботизированной автоматической линии на базе авто-
матических поточных линий с управлением от ЭВМ, задачи робота-загруз-
чика сводятся к периодической загрузке и установке в приспособле-
ние-спутник транспортной системы платы и периодической выгрузке гото-
вых узлов с установкой их в тару. Промышленный сборочный робот, осна-
щенный соответствующим инструментом, может выполнять следующие основ-
ные операции сборки: надеть-вставить, наложить-вложить, раздви-
нуть-развернуть, установить-снять, запрессовать, свинтить-развинтить,
склеить, расклепать, сжать-разжать, нанести клей, сварить, зачистить,
ориентировать, измерить, залить.
Процесс сборки в РТК отличается от традиционного тем, что в нем
наряду с автоматизированным технологическим оборудованием (АТО) ис-
пользуются роботы, более мобильные, но, как правило, обеспечивающие
меньшую точность позиционирования.
Одной из центральных задач в РТК является выбор модели ПР и расп-
ределение обязанностей между роботом и традиционными средствами авто-
матизированной сборки (сборочным оборудованием, кантователями, ми-
ни-транспортерами и другим вспомогательным оборудованием).
Другой важной задачей является планирование функционирования ПР.
Существует несколько уровней решения этой задачи:
1. исполнительный - на котором осуществляется синтез законов дви-
жения звеньев манипулятора-робота и управления работой его исполни-
тельных механизмов;
2. тактический - на котором определяются параметры, характеризую-
щие технологические режимы сборочных операций, выполняемых ПР;
3. на стратегическом уровне формируется процесс сборочных опера-
ций, определяется порядок их выполнения, назначаются дополнительные
элементы (сервисное оборудование) или манипуляторы, выполняющие вто-
ростепенные (сопутствующие операции);
4. на высшем уровне решаются задачи координации взаимодействия
элементов РТК или подсистем сборочного промышленного робота; планиро-
вание работы ПР есть задача проектирования процесса сборки, реализуе-
мого ПР.
- 81 -
2.12. Технологическая подготовка производства РЭА,
ее основные задачи, положения и правила организации.
Автоматизированная система подготовки производства.
Технологическая подготовка производства (ТПП) - совокупность сов-
ременных методов организации, управления и решения технологических за-
дач на основе комплексной стандартизации, автоматизации, экономико-ма-
тематических моделей и средств технологического оснащения. Она базиру-
ется на единой системе технологической подготовки производства. Стан-
дарты ЕСТПП устанавливают общие правила организации и моделирования
процесса управления производством, предусматривают широкое применение
прогрессивных ТП, стандартной технологической оснастки и оборудования,
средств механизации и автоматизации производственных процессов и инже-
нерно-технических и управленческих работ.
Освоение выпуска новой РЭА во многом определяется организацией
работ всех служб, участвующих в ТПП.
Основные задачи ТПП: определение состава, объема и сроков выпол-
нения работ по подразделениям; выявление оптимальной последовательнос-
ти и рационального сочетания работ. Изготавливаемые блоки, сборочные
единицы и детали распределяются по подразделениям, определяются трудо-
вые и материальные затраты, проектируют технологические процессы и
средства оснащения.
Таким образом, функции ТПП охватывают весь комплекс работ, свя-
занных с созданием или модернизацией объекта производства, его органи-
зационно-техническим анализом, разработкой и наладкой технологических
процессов и средств технологического оснащения, определением матери-
альных и трудовых нормативов, разработкой модели производственного
процесса.
По месту выполнения работ ТПП делят на внезаводскую и внутриза-
водскую. По периоду действия ТПП можно разделить на перспективную
(срок реализации 3-5 лет), текущую (в пределах года или освоения дан-
ного изделия) и оперативную (решение задач текущего производства).
Объектом ТПП может быть основное и вспомогательное производство.
Задачи и этапы ТПП:
1. Конструирование. Под конструированием понимается процесс соз-
дания модели (документации) объекта производства, к которому относятся
изделия, являющиеся товарной продукцией предприятия, и изделия, пот-
ребляемые внутри предприятия (технологическая оснастка, средства меха-
низации и автоматизации производства и т.п.). При решении этой задачи
на данном этапе проведения ТПП создается база данных конструкторской
информации, автоматизация ее корректировки, создание имитационных мо-
делей для оценки параметров принимаемых технических решений, а также
средств автоматизации конструкторских и графических работ. На данном
этапе решается задача прогнозирования развития технологии. Изучение
передового зарубежного и отечественного опыта в области технологии и
подготовка рекомендаций по его использованию. Проведение лабораторных
исследований по новым технологическим решениям. Указанные работы вы-
полняются технологическими бюро и лабораториями ОГТ.
2. Разработка технологических процессов. Этот этап является наи-