автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка метода и средства автоматизированной сборки на основе поисковой адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей

На правах рукописи

Давыдова Наталья Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ НА ОСНОВЕ ПОИСКОВОЙ АДАПТАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ СОЕДИНЯЕМЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Специальность

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир - 2010

0034Э3353

003493353

Работа выполнена на кафедре приборостроения Государственного образовательного учреждения высшего профильного образования "Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярёва", г. Ковров

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Симаков Александр Леонидович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Егоров Игорь Николаевич Кузнецов Михаил Владимирович

Ведущая организация: ОАО "Завод имени В.А. Дегтярёва", г. Ковров

Защита состоится "29"Н*рти 2010 г. в ^ч.90_ Мин. на заседании диссертационного совета Д.212.025.01 при Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ауд. 211-1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета

Автореферат разослан "¿6"

2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.212.025.01 доктор технических наук, профессор

Р.И. Макаров

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Сборка является завершающим этапом производственного цикла изделий машиностроения и приборостроения. От его качества зависит качество, долговечность, надёжность продукции. Внедрение автоматизированной сборки на предприятиях машиностроения, приборостроения позволяет повысить интенсивность, снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления продукции. Объём сборочных операций в производстве промышленной продукции достигает 42 процентов, всего 8 процентов из них автоматизировано. Большинство собираемых узлов содержат осесимметричные детали.

Автоматизированная сборка I ю получила широкого распространения по ряду причин

1 не достаточный уровень производительности автоматизированного сборочного оборудования.

2 высокая погрешность позиционирования соединяемых деталей существующим сборочным оборудованием.

3 высокая вероятность заклинивания сопрягаемых деталей на этапе угловой ориентации.

Снабжение устройства автоматизированной сборки поисковым устройством адаптации положения сопрягаемых деталей позволяет скомпенсировать погрешности позиционирования, но при соединении с сборочным устройством существенно ограничиваются технологические возможности метода совмещения.

Таким образом, в современных условиях существует научно-техническая задача разработки универсальных средств автоматизированной сборки на основе применения поискового метода адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей, обеспечивающих расширение технологических возможностей и повышение производительности сборочных операций.

Цель диссертационной работы

Целью работы является расширение технологических возможностей и повышение производительности универсальных средств автоматизированной сборки на основе применения поискового метода адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей.

Задачи исследований

1 Обоснование метода динамической поисково-угловой автоматизированной сборки соединяемых осесимметричных деталей и средства, реализующего его.

2 Разработка критериев и проведение сравнительного анализа для определения оптимальных поисковых траекторий совмещения собираемых деталей.

3 Обоснование возможности выполнения поискового совмещения собираемых деталей устройством с параллельными кинематическими цепями.

4 Обоснование условий согласования этапов адаптации при движении детали по поисковой траектории совмещения.

5 Разработка математической модели, описывающей процесс угловой адаптации положения присоединяемой детали в устройстве, обеспечивающем согласование этапов адаптации.

6 Разработка методики выбора и расчёта параметров средства автоматизированной сборки на основе поискоюй адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей.

7 Экспериментальное подтверждение работоспособности и эффективности предложенного средства автоматизированной сборки.

Методы исследований

Для решения поставленных задач в работе использовались методы: математического анализа, геометрии, теоретической механики, теории автоматического управления, математического моделирования динамических систем, планирования эксперимет-а.

Объект исследований

В качестве объекта исследования выбран манипулятор с тремя параллельными кинематическими цепями; сборочная головка, обеспечивающая стабилизацию положения присоединяемой детали относительно траектории автопоиска с требуемой точностью на этапе относительной ориентации, динамический переход от предварительной ориентации к угловой, угловую адаптацию сопрягаемых деталей на этапе совмещения.

Научная новизна

1 Теоретически обоснован выбор траектории перемещения присоединяемой детали в универсальных средствах автоматизированной сборки, реализующих ориентации деталей путём ненаправленного поиска.

2 Установлена математическая зависимость характера изменения управляющего воздействия ведущими звеньями устройства с тремя кинематическими цепями от параметров траектории автопоиска и параметров конструкции манипулятора.

3 Обоснован метод динамической поисково-угловой автоматизированной сборки соединяемых осесимметричных деталей и средство, реализующее его.

4 Разработана математическая модель, описывающая поведете присоединяемой детали при угловой адаптации на этапе совмещения сопрягаемых деталей в сборочной головке, на основании которой исследован характер влияния выбора параметров элементов конструкции сборочной головки на динамику присоединяемой детали при угловом совмещении.

Практическая ценность

1 Разработана кинематическая схема сборочной головки, обеспечивающей выполнение условий метода динамической поисково-угловой адаптации соединяемых осесимметричных деталей при автоматизированной сборке.

2 Определены условия ограничения длин звеньев устройства с тремя параллельными кинематическими цепями при проектировании.

3 Разработан алгоритм выбора и расчёта параметров средства автоматизированной сборки.

Реализация результатов работы

Результаты исследований были использованы для оптимизации технологического процесса и расширения технологических возможностей применяемого сборочного оборудования на этапе технологической подготовки производства и при конструкторском проектировании технологической оснастки в сборочном производстве ЗАО "Протон", г. Ковров, а так же в лабораторном практикуме специалистов по специальностям 200101 "Приборостроение", дисциплина "Основы автоматического управления" и 220201 "Управление и информатика в технических системах", дисциплина "Технические средства автоматизации и управления"* кафедры "Приборостроение" "КГТА им. В.А. Дегтярёва", г. Ковров.

Достоверность результатов

Достоверность результатов теоретических исследований подтверждается соответствием теоретических положений экспериментальными данными, полученными в ходе испытаний экспериментальной установки.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

1 VI Международной научно-технической конференции "МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА", г. Пенза, 2008 г.;

2 IV Международной научно-технической конференции "ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ", г. Пенза, 2008 г.;

3 III научно-технической конференции аспирантов и молодых ученых "ВООРУЖЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ УПРАВЛЕНИЕ", г. Ковров, 2008 г.;

4 Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов "БУДУЩЕЕ МАШИНОСТРОЕНИЯ РОССИИ", г. Москва, 2008 г.;

5 XII Международной научно-практической конференции "СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ", г. Пенза, 2008 г.;

6 VII Международной научно-технической конференции "МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА", г. Пенза, 2009 г.;

7 IV межотраслевой конференции с международным участием аспирантов и молодых учёных "ВООРУЖЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ УПРАВЛЕНИЕ", г. Ковров, 2009 г.

Всего по теме диссертации соискателем сделано 9 докладов.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ. Четыре статьи - в ведущих рецензируемых научных журналах.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка и двух приложений. Общий объём диссертации 151 страница машинописного текста, включающего 62 рисунка, 5 таблиц, библиографический список из 73 наименований, 2 приложения.

Содержание работы

Во введении показана необходимость повышения уровня автоматизации сборочных операций на отечественных промышленных предприятиях. Обосновала актуальность применения средств поисковой адаптации положения сопрягаемых деталей для повышения производительности, расширения технологических возможностей автоматизированной сборки.

В первой главе сформулирована цель диссертационной работы. Поставлен перечень задач, решение которых необходимо для её достижения.

Решению задачи внедрения автоматизированной сборки на промышленных предприятиях посвящены работы как российских учёных А.А. Гусев, Ю.З. Житникова, В.К. Замятина, М.С. Лебедовского, Ю.М. Соломенцева, А.В. Тимофеева, А.И. Федотова, Л.С. Ямпольского, В.А. Яхимовича, так и иностранных Ж. Вольтера, Е. Кролла, С. Ча-крабарти. В их трудах рассматриваются проблемы автоматизации сборочных операций, вопросы вариантов конструктивного решения и требования к элементам конструкции устройств ориентации соединяемых деталей, методы обеспечения точности, быстродействия средств адаптации, а так же особенности процессов поисковой ориентации деталей различной формы.

Анализ конструкций известных средств автоматизированной сборки, реализующих адаптацию положения деталей путём ненаправленного поиска показал, что для метода ненаправленного поиска характерно: наличие степеней подвижности присоединяемой детали по координатам адаптации; наличие в устройстве ориентации элементов, обеспечивающих управление положением присоединяемой детали на позиции сборки; варьирование силы управляющего воздействия по заданному закону; контакт присоединяемой и базовой деталей в течение всего процесса ориентации.

Оценка с точки зрения предложенных критериев: возможность совмещения устройством функций по выполнению нескольких этапов автоматизированной сборочной операции; ограничения по точности соединяемых деталей, их номенклатуре и типоразмерам; по производительности выполнения операции; необходимость дополнительных конструктивных и/или технологических мероприятий для обеспечения гарантированной сборки соединяемых деталей; начальный уровень рассогласования сопрягаемых поверхностей; форма реализуемой траектории поиска показала - методы автоматизированной сборки на основе адаптации деталей путём ненаправленного поиска заключаются в том, что

а) выполняется в основном функция относительной ориентации или, редко, угловая ориентация с последующим совмещением поверхностей сопрягаемых деталей, реализующие их средства

б) имеют ограниченные технологические возможности;

в) характеризуются при повышении точности позиционирования снижением производительности сборочной операции, а так же её нестабильностью от соединения к соединению из-за начального рассогласования сопрягаемых деталей, влияния внешних воздействующих факторов, выбора траектории автопоиска;

г) не требуют жёсткого закрепления присоединяемой детали относительно исполнительного органа при перемещении по поисковой траектории, достаточно обеспечения контакта соединяемых деталей в течении всего процесса ориентации;

д)не исследовано влияние формы и параметров траектории автопоиска на производительность, технологические возможности средства автоматизированной сборки, вероятность сборки узла.

На основе сделанных выводов сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе выполнено теоретическое обоснование выбора оптимальной, для обеспечения на этапе предварительной адаптации условий совмещения сопрягаемых деталей, траектории автопоиска путём анализа известных плоских математических кривых, на примере рассмотрения ориентации деталей цилиндрической формы.

Траекториями автопоиска могут быть известные плоские математические кривые.

Критерии оценки плоских математических кривых, как траекторий автопоиска: при применении траектории автопоиска должна обеспечиваться требуемая производительность средства автоматизированной сборки соединяемых деталей; механические нагрузки на сопрягаемые детали должны быть минимальны; процесс ориентации должен быть успешным не зависимо от начального положения соединяемых деталей друг относительно друга.

Качественный анализ показал, что спираль Архимеда, синусоида и циклоида наиболее просто воспроизводимы устройством, обеспечивают тщательное сканирование базовой поверхности с минимальным количеством зон перекрытия.

Рис. 1. Схемы сканирования присоединяемой деталью поверхности базовой: а - по спирали Архимеда; б- по синусоиде; в - по циклоиде

Для обеспечения необходимой производительности устройства ориентации деталей путём ненаправленного поиска основное значение имеет правильность выбора способа перемещения присоединяемой детали по траектории автопоиска (рисунок 1). Циклоида уступает спирали Архимеда и синусоиде по: простоте воспроизведения; тщательности сканирования базовой поверхности; уровню механических нагрузок испытываемых присоединяемой деталью при перемещении по ней; количеству зон неориентируемости для четырёх различных начальных положений сопрягаемых деталей. Таким образом, не целесообразно применять циклоиду в качестве траектории автопоиска в средствах предварительной ориентации сопрягаемых деталей путём ненаправленного поиска.

Алгебраические кривые очень трудны в реализации. Для исследования максимальной площади базовой детали требуется применять сложные схемы сканирования.

Производительность средства ориентации определяется значением максимальной площади сканируемой за единицу времени. Значение максимальной сканируемой площади при перемещении присоединяемой детали по 1 спирали Архимеда

8Г =^-[2-г-п-Ь-(а + л)+г2-(2-а+5-л)+2-я-п2-Ь2 +

:+1

Г+2

Ь-

!-я-(У+2)

+ г

2-а

-1

(1)

где г - радиус присоединяемой детали; п - количество шагов спирали Архимеда в соответствии со схемой сканирования; И - значение шага спирали Архимеда; а = ¿КОР; <р -угол между радиус-вектором, соединяющим полюс с точкой траектории и лучом ОЕ. 2 синусоиде

-2- (17- тс-32), (2)

где а - постоянная, определяющая степень вытянутости кривой вдоль оси ординат.

Длительность процесса сканирования при перемещении присоединяемой детали по 1 спирали Архимеда

8С =32-а-г + г

I =_1_Ь_¿1, (3)

СА 4 ■ 7с ■ v

где V - скорость перемещения сборочной головки, удерживающей присоединяемую деталь, относительно поверхности базовой.

2 синусоиде

_ 8 ■ (2 ■ а + г ■ (л - 2)) (4)

С~

При увеличении кривизны кривой в точке присоединяемая деталь перемещается с большим ускорением и испытывает более интенсивные нагрузки. Кривизна

1 спирали Архимеда

Кса^

2-к-а +2

(5)

2 синусоиды

кс =

|(1+(а-сОБХр)3

(6)

Количественный анализ траекторий автопоиска для произвольных параметров системы ориентации (поверхность базовой детали-квадрат размером 100x100 мм; присоединяемая деталь-цилиндр диаметром 10 мм; скорость перемещения сборочной головки-30 мм/с; выполняется перемещение присоединяемой детали по поисковой траектории по поверхности базовой; погрешности воспроизведения поисковых траекторий пренебрежимо малы) показал, что наиболее оптимальной траекторией автопоиска является спираль Архимеда, так как

1 максимальная кривизна спирали Архимеда в полюсе меньше кривизны синусоиды в вершине приблизительно в 32 раза, следовательно, по спирали Архимеда присоединяемая деталь перемещается с меньшим ускорением и испьпывает меньшие механические нагрузки;

2 для спирали Архимеда ориентация сопрягаемых деталей при четырех различных начальных положениях (рисунок 2) успешна всегда, а для синусоиды существует зона неориентируемости.

Рис. 2. Схемы ориентации сопрягаемых деталей для четырёх различных начальных положений: а - ориентация по спирали Архимеда; 6- ориентация по синусоиде

Незначительный недостаток спирали Архимеда - перемещение присоединяемой детали по лей позволяет сканировать на 1,6 процента меньшую площадь базовой

поверхности за промежуток времени на 0,3 с короче, чем при использовании синусоидальной поисковой траектории. Хотя производительность устройства ориентации сопрягаемых деталей при использовании той или иной траектории автопоиска зависит от выбора схемы сканирования, её геометрических параметров. Так при сокращении шага спирали Архимеда в 2 раза величина сканируемой полезной площади поверхности базовой детали сокращается на 16,2 процента, время сканирования увеличивается в 1,87 раза.

В третьей главе описаны законы формирования управляющих воздействий, необходимых для реализации оптимальной поисковой траектории совмещения сопрягаемых деталей и узлов при помощи устройства ориентации на базе манипулятора с параллельными кинематическими цепями.

Поисковые траектории совмещения сопрягаемых деталей могут бьггь реализованы устройст-

Рис. 3. Схема кинематическая устройства с тремя параллельными кинематическими цепями: 1 - исполнительный орган; 2 - базовое основание; 3 - электрический привод; 4 - связывающие звенья; 5 - управляющее звено

вами с параллельными кинематическими цепями (рисунок 3). Учитывая ограничения на условия совмещения деталей эти устройства обеспечивают требования: воспроизведише поисковых траекторий с допустимыми погрешностями в достаточно широком диапазоне их параметров; сочетание поисковых и позиционных траекторий движения деталей; реализация ограничений по скорости и ускорению движения; сочетание этапов поисковой и угловой адаптации в процессе совмещения деталей; обеспечение требуемой производительности сборочной операции; получение достаточно высокой точности позиционирования исполнительного органа; выполнение одним устройством ориентации широкого диапазона типов и типоразмеров соединений; возможность перепрограммирования устройства ориентации с целью реализации нескольких вариантов поисковых траекторий.

При ориентации существуют два этапа движения присоединяемой детали: 1 -перемещение по программной траектории совмещения; 2 - движение по поисковой траектории. Перемещение точки центра исполнительного органа из исходного положения в конечное описывается системой уравнений

хо„(') ЧпМ

-"л р-е-Г,

"ОД" , од*' у_1

.(р-е-п)2 Ц

(7)

где Ход(1) - изменение абсциссы точки центра исполнительного органа с течением времени; УОд(0 -изменение ординаты точки центра исполнительного органа с течением времени; - изменение аппликаты точки центра исполнительного органа с течением времени; 20 - начальное значение аппликаты номинального совмещения; р - значение радиуса зоны возможных исходных положений точки центра исполнительного органа; еТ1 - значение радиуса зоны возможных конечных положений точки центра исполнительного органа.

В соответствии с (7) начальные участки программных траекторий совмещения располагается в объёме, ограниченном усечённым конусом (рисунок 4). Начальные участки программных траектории

Рис. 4. Геометрическое место расположения программок, траекторий при вынужденном движении детали: 1 - семейство возможных программных траекторий движения присоединяемой детали; 2 - неподвижная система координат ОоХ|)У(й); 3 - поверхность, в объёме которой располагаются программные траектории совмещения сопрягаемых деталей, узлов

кратчайшие линии 1, соединяющие точки концентрических окружностей радиусов р и еХ1. Окружность радиуса ет] определяет область возможных положений базового отверстия. Использование устройства с параллельной кинематикой возможно при воспроизведении геометрического места программных поисковых траекторий областью досылаемых положений исполнительного органа

При рассмотрении геометрической модели устройства установлено, что центр исполнительного органа в зоне возможных положений перемещается по поверхности усечённой сферы радиуса Ь[

(8)

где X =г +1-2 • «и^. - абсцисса центра усечённой сферы; У = г + Ц ■ гак^- ордината

цешра усечённой сферы; ^ -

■ аппликата центра усечённой сферы; г=г _г .

а в'

гА - длина звена ОА^; гв - длина звена РБ^; Ь2 - длина звена <рч - угол, определяющий положение звена А^ в системе координат связанной с ним; - угол, опре-

делающий положение звена ОА} в системе координат связанной с базовым основанием; 2, 3; I. ] - длина звена С^

На основании рассмотрения обратной задачи выведены уравнения, описывающие законы управления положением управляющих звеньев устройства с тремя параллельными кинематическими цепями фц(0, ф12(1), Ф|з(Х) для перемещении центра исполнительного органа Р (ХР, УР, по оптимальной траектории в форме спирали Архимеда

Ф1Г

Ф12 ;

5

ч

л 12_2 у I 2 * 2 р' -2-г-Хр4-Тз-Ур

2-Ь, )

(9)

Ф13 =агссоз

ства с тремя параллельными кинематическими цепями с течением времени фц(0, Ф12(1), фп(1) при перемещении центра исполнительного органа Р (ХР, УР, /,Р) по поисковой траектории в форме спирали Архимеда, построенных при помощи системы компьютерной математики МаШСАБ, на основании формул (9) показал

1 для различных комбинаций параметров устройства с тремя кинематическими цепями зависимости <Рп(1), Ф12М, Фп(0 имеют характер синусоидальной функции с постоянной частотой, увеличивающейся при увеличении скорости движения присоединяемой детали, и амплитудой, увеличивающейся по мере удаления присоединяемой детали от полюса спирали Архимеда;

2 значение амплитуды законов изменения углов зависит от геометрических параметров звеньев манипулятора, не зависит от скорости движения присоединяемой детали;

3 каждой из зависимостей Фп(0, Ф^ф, фиШ соответствует свой, не зависящий от параметров устройства с тремя параллельными кинематическими цепями, характер роста амплитуды от предыдущей волны к последующей, величина которого убывает по мере удаления присоединяемой детали от полюса спирали Архимеда;

4 смещение графиков ср12(1), ф]3(0 относительно Фп(0 по оси абсцисс не зависит от комбинации геометрических параметров манипулятора и составляет: 33,2 процента периода графика для ф^СО и 65,4 процента периода графика для фп(0;

5 смещение точки начала графика по оси ординат относительно нуля увеличивается при уменьшении Ъь гц и увеличении гд, при этом значения смещений ф1г(1), Ф1з(С) равны и всегда меньше, чем для фц(0;

6 для графиков фпО), <р]2(0, Фп(0 характерен перекос относительно линии, проходящей через точку начала графиков, параллельно оси абсцисс - нижняя полуволна длиннее верхней, по мере удаления от полюса спирали Архимеда значение перекоса уменьшается;

7 при выборе параметров устройства с тремя параллельными кинематическими цепями необходимо учитывать ограничения геометрических параметров звеньев

Г1,1Ь2<Ц<1,2Ь2, (Ю)

1 1 ,46-ГВ<ГА.

В четвертой главе выполнено теоретическое обоснование метода динамической поисково-угловой автоматизированной сборки сопрягаемых деталей. Предложена кинематическая схема сборочной головки средства автоматизированной сборки, позволяющей обеспечить условия метода. Проведено математическое моделирование процесса углового совмещения собираемых деталей, с целью теоретического подтверждения эффективности предложенных метода и средства, исследования характера влияния параметров сборочной головки на динамику присоединяемой дегали.

Метод динамической поисково-угловой автоматизированной сборки осесим-метричных деталей заключается в следующем.

а) Соединяемые детали подаются на позицию сборки с определёшплм рассогласованием сопрягаемых поверхностей, которое обеспечивается с заданной точностью конструкцией средства автоматизированной сборки.

б)Выполняется одновременно относительная ориентация соединяемых деталей путём ненаправленного поиска, по траектории обеспечивающей требуемую производительность и точность относительной ориентации поверхностей, и стабилизация положения присоединяемой детали относительно траектории автопоиска, путём динамической угловой адаптации.

в) В момент соприкосновения поверхностей соединяемых деталей выполняется динамический переход от этапа б к угловой ориентации осей присоединяемой детали относительно осей базовой. Он обеспечивается путём рационального выбора параметров элементов конструкции сборочной головки средства автоматизированной сборки.

г) Поисковое движение прекращается. Осуществляется угловая адаптация осей присоединяемой детали относительно осей базовой.

д) Совмещение сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей.

На рисунке 5 изображена кинематическая схема

сборочной головки. При соединении её с устройством с тремя параллельными кинематическими цепями обеспечивается выполнение условий метода Действием поджимающих пружины 4 и пластины 1 при поисковой ориентации обеспечивается постоянный контакт поверхностей сопрягаемых деталей, в том числе на периферии зоны поиска, необходимый для метода ненаправленного поиска и динамического перехода к угловой адаптации, а так же досылание присоединяемой детали в базовое отверстие на этапе совмещения. Наличие датчика линейных перемещений 2 позволяет зафиксировать момент начала совмещения присоединяемой детали с отверстием и отключить электродвигатели манипулятора, чтобы от не проехала мимо базового отверстия, был обеспечен успешный динамический переход от этапа поисковой к ' угловой адаптации положения присоединяемой детали. Применение податливого элемента б и направляющей втулки 3 позволяет: выполнить стабилизацию положения присоединяемой детали относительно траектории автопоиска с требуемой точностью на этапе относительной ориентации; обеспечить наличие нескольких угловых степеней подвижности присоединяемой детали, в результате при угловой адаптации возбудятся произвольные затухающие колебания присоединяемой детали относительно базового отверстая, осуществится поиск оптимального для соединения положение сопрягаемых деталей; выполнить совмещение осей сопрягаемых деталей; свести заклинивание соединения к минимуму, так как в момент динамического перехода от поисковой к угловой адаптации переместит присоединяемую деталь в направлении обратном движению, при этом угол наклона присоединяемой детали ограничен. При проектировании подбором параметров сборочной головки необходимо обеспечить, чтобы значение сил,

\3

Рис. 5. Схема кинематическая сборочной головки: 1 - поджимающая пластина; 2 - датчик линейных перемещений; 3 - направляющая втулка; 4 - поджимающая пружина; 5- корпус;

6 - податливый элемент

действующих со стороны присоединяемой детали, не превосходило реакций, действующих на неё со стороны упругого элемента сборочной головки в момент динамического перехода от поисковой к угловой адаптации. Применение направляющей втулки цилиндрической формы обеспечит сборку одним средством соединений широкого перечня номенклатуры и типоразмеров.

Для математической модели, описывающей поведение присоединяемой детали в сборочной головке при угловой адаптации и совмещении, приняты приближения.

1 Рассматривается момент, когда присоединяемая деталь, перемещаемая сборочной головкой, коснулась направляющей втулки в двух точках, совместилась с базовым отверстием и коснулась его в точках А и В (рисунок 6). Её движение по поисковой траектории прекратилось.

2 Сборочная головка и присоединяемая деталь перемещаются в вертикальной плоскости (плоскости чертежа).

3 До гачала падения присоединяемой дегали в базовое отверстие податливый элемент слева полностью сжат.

4 Центры масс присоединяемой детали, направляющей втулки, поджимающей пластины располагаются на центральных осях деталей, на одинаковом расстоянии от их верхнего и нижнего оснований.

5 Массо-габаритные параметры элементов конструкции сборочной головки и сопрягаемых деталей, характеристики материалов известны, одинаковы по всей их длине.

6 Скольжение поверхности одной из соединяемых деталей по другой при падспии, действие сил трения в зонах контакта присоединяемой детали с базовой, направляющей втулкой, поджимающей пластиной и сил инерции пренебрежимо малы.

На основании уравнения Лаграпжа второго рода для системы с одной степенью свободы (угол поворота а присоединяемой детали относительно оси базового отверстия), получим одно дифференциальное уравнение движения присоединяемой детали

А-а+В-аа-С-а2-0-а2-а+Р-а+На+К = 0,

Рис. 6. Схема расч&га: 1 - базовая деталь; 2 - корпус сборочной головки; 3 - поджимающая пластина; 4- направляющая втулка;

5 - поджимающая пружина;

6 - присоединяемая деталь; 7- податливый элемент

(П)

где

А =

4-т

ПД

+ 3-[Дс1-сИ]2]+гат -|ь22 +3-|(2-[сИ-Дс1]-<12+с1):

+ (2 ■ 113 + Ы) - 2 ■ ЬЗ ■ (2 ■ с11 - ¿2)])]; %, - значение ускорение свободного падения; гппд - значение массы присоединяемой дегали; Ы - значение высоты присоединяемой детали; А<3 - значение величины смещения центра масс присоединяемой детали от левой кромки базового отверстия, при котором начинается её падение; 61 - значение диаметра базового отверстия; % - значение массы направляющей втулки; Ы -значение высоты присоединяемой детали; (12 - значение внутреннего диаметра направляющей втулки; (1 - значение диаметра присоединяемой детали; ЬЗ - значение расстояния от базовой детали до нижнего основания направляющей втулки; В = т -ЬЗ-(Д()-(1)-1п ы а1' а ~ значение угла наклона присоединяемой детали;

ия ' ' пд

о=

тня • ЬЗ - (Л<1 — (3)-

НВ 4-т

"пд

<иы

■с11-Лс1+т „, од нв

•ф!сП-<12]{(1-2Д<1]+(с1-2-Дс1)2 -2-113-[с11-<12-2-ЬЗ])р

г

р = ц2 ; ц2 - значение коэффициента трения между волокнами податливого элемента; Н = ^-(с1-[4-(Ь1-Гст_-с1-с11)+(ё1-а)-(3-[2-<11-<1]+ё2-Ь1+Ь2)]+т1Ю-ё-[Ь1 +

2-сугл -ЬЗ

с1 -зна-

+ 2-ЬЗ + Ь2](+с2-ЬЗ-[4-ЬЗ + Ь2]+[т1Щ+1Ппп)-е.Ы + СуГЛ .тр^щ^

чение жёсткости поджимающей пружины; - значение статической деформации поджимающей пружины; Ы - значение толщины податливого элемента в недеформи-рованном состоянии; Ь2 - значение толщины податливого элемента в полностью сжатом состоянии; с2 - значение жёсткости податливого элемента; Шцп - значение массы поджимающей пластины; сугл - значение угловой жёсткости податливого элемента;

К = с1

<12+2.Г \dl-d]

2.тпд-д<1+-(п

11П

[4-с11-5-с1 + с12-Ы + Ь2]-

йй

щ Л@

|Т № !

II

Рис. 7. График переходного процесса

+ тш • [2 - (А<3 + с)) — 3 - с! + с!2])

В соответствии с (11) разработана структурная схема, на основании которой при помощи пакета визуального блочного имитационного моделирования 8ь ти!щс матричной системы МАТЪАВ построены графики переходных процессов для различных комбинаций характеристик системы. Анализ графика переходного процесса (рисунок 7) для произвольных характеристик рассматриваемой системы показал, что при достижении максимального угла наклона присоединяемой детали (линейный участок графика), после падения в базовое отверстие, система входит в состояние, при котором присоединяемая деталь совершает затухающие колебания. Правильный подбор характеристик системы обеспечит на этапе совмещения нахождение оптимального положения сопрягаемых деталей, при котором возможно их совмещение с минимальной вероятностью заклинивания, за кратчайший промежуток времени. При выборе параметров сборочной головки необходимо обеспечить минимальный угол наклона перемещаемой детали. При большом наклоне высока вероятность заклинивания соединения при совмещении.

По результатам количественного анализа изменение массогабаритных параметров, характеристик материалов элементов сборочной головки и сопрягаемых дегалей не влияет на скорость наклона присоединяемой детали до начала колебаний и длительность процесса совмещения. Варьирование с2, Ы, Ь2, тш практически не влияет на изменение значения угла наклона присоединяемой детали до момента начала колебаний. Увеличение остальных параметров характеризуется увеличением крутизны линейного участка !рафика переходного процесса, а уменьшение - уменьшением и только увеличение Д(1 влечет уменьшение наклона присоединяемой детали, а уменьшение - увеличение.

В пятой главе разработана методика выбора и расчёта параметров средства автоматизированной сборки на основе поисковой адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей.

Алгоритм методики.

1 Выполнить выбор геометрических параметров предпочтительной траектории автопоиска (И, <р) исходя из габаритов соединяемых деталей. Рассчитать значения площади основания присоединяемой Бцц, максимальной сканируемой площади базовой Бед (1) деталей. Проверить выполнение условия достаточности значения площади сканирования поверхности базовой детали

13-8пд<8СА<0,25-7га2, (12)

где а - диаметр окружности, вписанной в сканируемую поверхность.

При выполнении условия (12) перейти к следующему этапу выбора и расчета, иначе - изменить параметры траектории автопоиска.

2 Выбрать режим работы (у, максимально и минимально допустимое время поисковой ориентации) средства автоматизированной сборки. Рассчитать длительность процесса сканирования 1Са по (3). Проверить выполнение условия ограничения длительности процесса предварительной ориентации

^т^СА^ах. (13)

При выполнении условия (13) перейти к следующему этапу выбора и расчёта, в иротивном случае - изменить режим работы.

3 Выбрать геометрические параметры устройства с тремя параллельными кинематическими цепями (Ь2, Ь1, гА, гв, ход пружины сборочной головки Ь). Проверить условия (10). При их выполнении рассчитать аппликату центра исполнительного органа манипулятора на периферии зоны поиска по формуле

^Ргаах ~ Ц

1-С08 ■

агсБш

Ь -<р

2 • к • Ь

1 У

(14)

Проверить выполнение условия ограничения аппликаты центра исполнительного органа

гРтах<0,25-Ь. (15)

При выполнении (15) рассчитать законы (9), преобразовать их в электрические сигналы управления электродвигателями манипулятора, перейти к следующему этапу выбора и расчёта, иначе - изменить его геометрические параметры или траектории автопоиска.

4 Выбрать характеристики элементов конструкции и материалов сборочной головки средства автоматизированной сборки (тш, Ъ2, &2, ц2, с1, Ы, Ь2, с2, СугЛ , 1%. ЬЗ, Гет). Рассчитать коэффициенты дифференциального уравнения (11). Выполнить математическое моделирование процесса динамической угловой ориентации соединяемых деталей и проанализировать его результаты. При удовлетворительных результатах завершить расчёт, иначе - изменить выбранные параметры сборочной головки.

Методика предусматривает наиболее рациональный ход действий при проектировании средства автоматизированной сборки за кратчайший промежуток времени, своевременную корректировку его результатов. Применение автоматизированного средства, реализующего эту методику, позволит исключить ручные расчёт и основной объём анализа результатов выбора и расчета параметров средства автоматизированной сборки, что обеспечит значительное сокращение общего времени и трудоёмкости проектирования.

В шестой главе выполнено экспериментальное исследование вероятности угловой ориентации двух деталей (вал и втулка) при помощи сборочной головки в зависимости от диаметра и точности изготовления сопрягаемых поверхностей, высоты присоединяемой детали, наличия фаски на сопрягаемых деталях, скорости перемещения присоединяемой детали, смещения центра присоединяемой детали относительно центра базовой в плоскости перемещения.

Для обеспечения чистоты эксперимента разработана экспериментальная установка, позволяющая выполнить испытания непосредственно сборочной головки, исключая влияние на её работу манипулятора с параллельными кинематическими цепями (рисунок 8).

А

Рис. 8. Экспериментальная установка

Из анализа экспериментальных данных можно сделать выводы

1 исследованная сборочная головка обеспечивает угловую ориентацию деталей узла на позиции совмещения с высокой скоростью;

2 оптимальная область применения изделия - ориентация деталей собираемых узлов, выполненных по посадке с гарантированным зазором, средних размеров;

3 одна и та же сборочная головка может применяться для сборки ряда узлов, имеющих диаметр сопрягаемых поверхностей менее внутреннего диаметра направляющей втулки сборочной головки, так как, величина зазора между поверхностью присоединяемой детали и рабочей поверхностью направляющей втулки не оказывает существенного влияния на результат сборки;

4 сборочная головка может применяться только для сборки узлов, для присоединяемых деталей которых выполняется условие обеспечения досылания в базовое отверстие при помощи поджимающей пружины;

5 для обеспечения высокой вероятности ориентации сопрягаемых поверхностей, при малом их рассогласовании, сборочную головку следует применять для узлов, сопрягаемые детали которых не имеют фаски, а для ориентации деталей узлов в широком диапазоне рассогласования поверхностей при средней вероятности ориентации, хотя бы одна из сопрягаемых деталей узла должна иметь заходную фаску;

6 скорость перемещения присоединяемой детали по поверхности базовой существенно не влияет на вероятность сборки;

7 для успешной ориентации (с вероятностью порядка 80 процентов) смещение центра присоединяемой детали относительно центра базовой не должно превышать 33 процентов диаметра присоединяемой детали.

Заключение

В диссертационной работе были получены следующие основные научные и практические результаты.

1 Обоснован метод динамической поисково-угловой автоматизированной сборки на основе поисковой адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей, обеспечивающий расширение технологических возможностей и повышение производительности универсальных средств автоматизированной сборки. Предложено средство, реализующее его.

2 Теоретически обосновано влияние выбора типа, схемы перемещения и геометрических параметров траектории автопоиска на производительность, технологические возможности универсального средства автоматизированной сборки собираемых деталей и надёжность выполнения операции.

3 Исследованы особенности перемещения исполнительного органа устройства с тремя параллельными кинематическими цепями в процессе работы. Математически описаны законы управления его звеньями при выполнении поисковой ориентации соединяемых деталей по предпочтительной траектории в форме спирали Архимеда Выведены условия ограничения геометрических параметров звеньев манипулятора при проектировании.

4 Путём математического моделирования исследовано влияние выбора параметров элементов конструкции предложенной сборочной головки средства автоматизированной сборки на результат выполнения операции. Экспериментальные исследования образца сборочной головки подтвердили её работоспособность и эффективность.

5 Разработан алгоритм выбора и расчёта параметров схемы сканирования и предложенного средства автоматизированной сборки.

Основное содержание диссертации отражено в работах Издания, включённые в перечень ВАК

1 Давыдова, Н.С. Синтез параметров средства автоматизированной сборки осесимметричных деталей [Текст] / Н.С. Давыдова // Автоматизация в промышленности. -2010. -№ 1.-С. 11-13.

Остальные издания

2 Давыдова, U.C. Применение периодических траекторий автопоиска в средствах адаптации деталей путём ненаправленного поиска [Текст] / Н.С. Давыдова //

Материалы и технологии XXI века: сборник статей VI Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. - С. 39-42.

3 Давыдова, Н.С. Анализ средств адаптации деталей для автоматизированной сборки путём ненаправленного поиска [Текст] / Н.С. Давыдова // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сборник статей IV Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. - С. 168-170.

4 Давыдова, U.C. Обоснование выбора оптимальной траектории автопоиска для средств адаптации деталей [Текст] / Н.С. Давыдова // Вооружение Технология Безопасность Управление: материалы III научно-технической конференции аспирантов и молодых учёных. В 3 ч. Ч 1. - Ковров: КГТА, 2008. - С. 57-62.

5 Давыдова, Н.С. Анализ поисковых траекторий перемещения в средствах адаптации деталей для автоматизированной сборки [Текст] / Н.С. Давыдова, A.JI. Симаков // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2008. - № 12. - С. 9-13. (соискатель-70 %)

6 Давыдова, Н.С. Применение дельта робота для относительной поисковой ориентации деталей при автоматизированной сборке [Текст] / Н.С. Давыдова// Современные технологии в машиностроении: сборник статей XII Международной научно-практической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. - С. 168-171.

7 Давыдова, Н.С. Определение геометрического места программных траекторий совмещения при ориентации сопрягаемых деталей для автоматизированной сборки [Текст] / Н.С. Давыдова, A.JI. Симаков II Материалы и технологии XXI века: сборник статей VII Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 106-110. (соискатель-55 %)

8 Давыдова, Н.С. Анализ области возможных положений исполнительного органа устройства с параллельными кинематическими цепями [Текст] / Н.С. Давыдова, A.JI. Симаков // Материалы и технологии XXI века: сборник статей VII Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009.-С. 104-106. (соискатель-55 %)

9 Давыдова, Н.С. Математическое моделирование системы относительной поисковой ориентации сопрягаемых деталей на базе манипулятора с параллельными кинематическими цепями [Текст] / Н.С. Давыдова // Вооружение Технология Безопасность Управление: материалы IV межотраслевой конференции с международным участием аспирантов и молодых ученых. В 3 ч. Ч. 2. - Ковров: ГОУ ВПО "КГТА имени В.А. Дегтярёва", 2009. - С. 135-144.

10 Давыдова, Н.С. Анализ влияния параметров конструкции сборочной головки системы на базе устройства с параллельными кинематическими цепями на результат ориентации деталей для автоматизированной сборки [Текст] / Н.С. Давыдова // Вооружение Технология Безопасность Управление: материалы IV межотраслевой конференции с международным участием аспирантов и молодых ученых. В 3 ч. Ч. 2. - Ковров: ГОУ ВПО "КГТА имени В.А Дегтярёва", 2009. - С. 129-135.

11 Давыдова, Н.С. Угловая адаптация положения детали при использовании устройств с параллельными кинематическими цепями для автоматизированной сборки [Текст] / Н.С. Давыдова, A.JI. Симаков // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2009. - № 9. - С. 28-33. (соискатель-60 %)

12 Давыдова, Н.С. Анализ законов изменения углов отклонения входных звеньев дельта-робота при поисковом совмещении соединяемых деталей по спирали Архимеда [Текст] / Н.С. Давыдова, Д.А. Коновалов, A.JI. Симаков // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2009. - № 10. - С. 30-34. (соискатель-80 %)

Изд. лиц.№020354 от 05.06.97г. Подписано в печать 16.02.2010г.

Формат 60x84/16. Бумага писчая №1. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная.

Усл.-печ. л 1,0. Уч.-изд,л. 1,21. Тираж 100 экз. Заказ № ?££ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ковровская государственная технологическая академия им. В.А Дегтярева».

601910, ковров, ул. Маяковского, 19

Введение.

1 Анализ существующих методов и средств автоматизированной сборки, реализующих адаптацию положения деталей путём ненаправленного поиска.

1.1 Методы и средства автоматизированной сборки, реализующие адаптацию положения деталей путём ненаправленного поиска.

1.2 Результаты сравнительного анализа.

1.3 Цель и задачи работы.

2 Обоснование выбора оптимальной поисковой траектории для средств автоматизированной сборки с ориентацией соединяемых деталей путём ненаправленного поиска.

2.1 Критерии оценки оптимальности плоской математической кривой как траектории автопоиска.

2.2 Анализ плоских математических кривых.^

2.2.1 Алгебраические спирали.

2.2.2Периодические кривые.

2.2.3 Алгебраические кривые.

2.3 Количественный анализ плоских математических кривых.

Вывод.

3 Реализация поисковых траекторий устройствами с параллельными кинематическими цепями.

3.1 Определение геометрического места программных траекторий совмещения собираемых деталей.

3.2 Анализ области возможных положений исполнительного органа устройства с параллельными кинематическими цепями.

3.3 Определение управляющих воздействий, необходимых для реализации поисковых траекторий совмещения сопрягаемых деталей и узлов.

3.4 Анализ законов изменения углов отклонения управляющих звеньев манипулятора с тремя параллельными кинематическими цепями при совмещении соединяемых деталей путём ненаправленного поиска по траектории в форме спирали Архимеда.

Вывод.

4 Обоснование метода и средства динамической поисково-угловой автоматизированной сборки собираемых деталей.

4.1 Условия согласования этапов динамических относительной поисковой и угловой адаптации присоединяемой детали.

4.2 Анализ процесса ориентации сопрягаемых деталей.

4.3 Исследование динамики присоединяемой детали в сборочной головке на этапе совмещения.

4.4 Метод и средство динамической поисково-угловой автоматизированной сборки осесимметричных деталей.

Вывод.

5 Методика выбора и расчёта параметров средства автоматизированной сборки на основе поисковой адаптации положения соединяемых осесимметричных деталей.

5.1 Перечень параметров.

5.1.1 Перечень параметров, по которым выполняется выбор и расчёт. 102 5.1.2Перечень параметров, выбор и расчёт которых выполняется.

5.2 Методика выбора и расчёта параметров средства автоматизированной сборки осесимметричных деталей.

Вывод.

6 Экспериментальное исследования работы сборочной головки.

6.1 Факторы, влияющие на результаты эксперимента.

6.2 Планирование эксперимента.

6.2.1 Характеристика соединяемых деталей.

6.2.2План эксперимента.

6.2.3Описание конструкции и принципа действия экспериментальной установки.

6.3 Анализ результатов эксперимента.

Вывод.

Сборка является завершающим этапом производственного цикла промышленной продукции [39]. От его качества зависит качество, долговечность, надёжность изделий. Объём сборочных операций и их трудоёмкость в производстве промышленной продукции значительны (таблица 1) [8], [42], [62].

Таблица!

Отрасль машиностроения Удельный вес сборочных работ в трудоемкости производства изделий, % Уровень механизации и автоматизации сборочных работ, %

Тяжёлое машиностроение 35 8-12

Станкостроение 25 22-25

Автомобилестроение 18-20 50

Приборостроение 40-42 10-12

В основном объектами сборочных операций в машино- и приборостроении являются [5], [44], [45], [49], [57]: цилиндрические соединения с гарантированным зазором; соединения заклепками по цилиндрической поверхности; резьбовые соединения цилиндрической и конической резьбой; штифтовые соединения по цилиндрической и конической поверхностям; штифтовые соединения; шпоночные соединения; профильные соединения (по поверхностям квадрата, шестигранника и так далее). Совокупность сопрягаемых поверхностей деталей, образующих такие соединения, характеризуются наличием нескольких плоскостей симметрии, линия пересечения которых является осью симметрии этих поверхностей, — детали осесимметричные. Повысить интенсивность, снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления продукции позволяет внедрение на промышленных предприятиях автоматизированной сборки. Решению этой задачи в различных её аспектах посвящены работы таких учёных, как Гусев A.A., Житников Ю.З., Замятин В.К., Лебедовский М.С., Соломенцев Ю.М., Тимофеев A.B., Федотов А. И., Ямпольский JT.C., Яхимович В.А. и многих других.

В процессе автоматизированной сборки необходимо выполнить: транспортирование соединяемых деталей на позицию сборки; относительную линейную и угловую ориентацию соединяемых деталей; совмещение сопрягаемых поверхностей; возвращение системы в исходное положение. В настоящее время уровень автоматизации сборки невысокий (таблица 1) [8], [42], [62]. Основные причины [6], [7], [52]: недостаточный уровень производительности автоматизированного сборочного оборудования; высокие погрешность позиционирования и вероятность заклинивания сопрягаемых деталей; требования к точности изготовления и конструкции собираемых деталей превышают достаточные для их качественной работы в узле; ограниченная номенклатура и перечень типоразмеров соединений. Погрешности позиционирования обусловлены [52]: недостаточной жёсткостью перемещающих механизмов; появлением зазоров и люфтов в кинематических парах перемещающих механизмов; погрешностью базирования соединяемых деталей; погрешностью расположения базовых поверхностей деталей; инерционностью приводов перемещения деталей; неточностью в задании программных траекторий движения соединяемых деталей.

Существует два направления решения проблемы автоматизации сборки.

1) Разработка специализированных средств автоматизации, позволяющих обеспечить точное воспроизведение простыми методами отдельных этапов сборочных операций [52]. Это могут быть различные по сложности и принципу действия устройства.

2) Разработка универсальных средств автоматизации, обеспечивающих реализацию всех необходимых для автоматизированной сборки операций одним устройством [47], [52]. Это наиболее перспективное направление. Устройства обладают широкими технологическими возможностями, компактной конструкцией, высокой производительностью, надёжностью по сравнению с системой специализированных средств.

Загрузка соединяемых деталей, их транспортирование на позицию сборки и удаление собранного узла с позиции сборки являются вспомогательными операциями. Для выполнения этих функций успешно применяется достаточное количество устройств. При исследовании автоматизированной сборки они рассматриваться не будут.

Для компенсации погрешностей позиционирования и увеличения значения начального рассогласования, при котором возможна сборка сопрягаемых деталей, целесообразно снабдить средство автоматизированной сборки устройством их предварительной ориентации. Предпочтительными являются устройства ненаправленного поиска. Так по сравнению со средствами, реализующими метод ориентации воздействием одной детали на другую, они обеспечивают ориентацию сопрягаемых деталей: при большем начальном рассогласовании; некруглых, резьбовых деталей, а так же хрупких и тонких деталей благодаря тому, что оказывают на них меньшие механические нагрузки [6], [33], [36], [38]. При всех равных условиях по сравнению с устройствами направленного поиска имеют более простую конструкцию, не требуют выполнения сложной системы управления исполнительным органом, точность позиционирования и производительность, не зависящие от характеристик датчиков системы управления, меньшую себестоимость [6], [28], [31], [33], [34], [35], [37], [38], [43], [46], [56]. Применение устройств ориентации направленного поиска исключает угловую адаптацию соединяемых деталей при совмещении, так как перемещаемая деталь в них жёстко закреплена относительно исполнительного органа. Поэтому вероятность заклинивания деталей узла в таких устройствах гораздо выше, перечень выполняемых устройством соединений гораздо меньше. Угловая адаптация деталей достаточно успешно выполняется специализированными устройствами [6], [29], [30], [33]. Их применение усложняет конструкцию, снижает её надёжность, увеличивает себестоимость, ограничивает технологические возможности, уменьшает производительность сборочного устройства. Производительность средства автоматизированной сборки в основном определяется производительностью устройств ориентации соединяемых деталей и зависит от значения начального рассогласования деталей собираемого узла. При соединении с устройствами автоматизированной сборки существенно ограничиваются технологические возможности и производительность средств ориентации.

Исходя из выше изложенного, в настоящее время существует актуальная научно-техническая задача разработки универсальных средств автоматизированной сборки на основе поисковой адаптации положения соединяемых осе7 симметричных деталей, обеспечивающих расширение технологических возможностей и повышение производительности сборочных операций.

Результаты работы внедрены для сборки корпусов светодиодных светильников типа 8811-220/40, 88и~220/80, 8811-220/160.

Внедрение результатов диссертационной работы Натальи Сергеевны Давыдовой позволило повысить производительность процесса сборки, эффективность использования сборочного оборудования, свести к минимуму заклинивание деталей узлов на этапе совмещения.