Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих способов и технических средств автоматизированной сборки деталей, сопрягаемых по цилиндричесісим поверхностям с гарантированным зазором. Цель и задачи работы 8
1.1.Структура и состав технологического процесса сборки 8
1.2 .Анализ факторов, сдерживающих высокопроизводительную сборку 10
1.3.Анализ точности совмещения поверхностей соединяемых деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором 12
1.3.1. Условия собираемости деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором 12
1.3.2. Определение достижимой точности совмещения поверхностей деталей в сборочном оборудовании . 17
1.4.Анализ существующих методов и средств сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором, с устройствами доориентации деталей 22
1.5.Постановка задачи и цели исследований 62
Глава 2. Теоретическое обоснование способа пассивной адаптации .деталей сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором при податливом креплении узла 64
2.1 Теория автоматизированного совмещения деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором при податливом креплении узла 65
2.1.1 Определение величины относительного смещения осей соединяемых деталей в сборочном оборудовании 65
2.1.2 Автоматизированное совмещение осей соединяемых деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям в процессе сборки сферическом движении узла , 87
2.2.Способ пассивной адаптации деталей, соединяемых по цилиндрическим поверхностям с зазором, при податливом креплении узла и условия реализации способа 117
Глава 3. Обоснование средств обеспечения податливости крепления узла в сборочном оборудовании 123
3.1 . Анализ способов обеспечения податливости при сферическом движении собираемого узла в сборочном оборудовании 123
3.2.Обоснование параметров возбуждения вибрационной опоры 129
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса автоматизированной сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором 136
4.1.Экспериментальное оборудование 136
4.1.1. Описание экспериментального стенда 136
4.1.2. Описание измерительной аппаратуры 140
4.2.Экспериментальные исследования процесса автоматизированной сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором 141
4.2.1. Экспериментальные исследования возможностей автоматизированного совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей 141
4.2.2. Экспериментальное исследование предельных режимов работы сборочного оборудования и определение времени пассивной автоматической доориентации деталей 145
Глава 5. Методика практического расчета параметров устройства вращения и режимов работы сборочного оборудования
5.1.Методика практического расчета 154
5.1.1. Выбор сборочного оборудования, определение его параметров и величины относительного смещения
и угла перекоса осей соединяемых деталей 154
5.1.2. Расчет параметров патрона устройства вращения . 156
5.1.3. Расчет пружины патрона устройства вращения 158
5.1.4. Расчет режимов работы сборочного оборудования 159
5.2.Пример расчета параметров патрона, его пружины и режимов работы устройства вращения 162
Заключение 166
Список использованной литературы 168
- Условия собираемости деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором
- Определение величины относительного смещения осей соединяемых деталей в сборочном оборудовании
- Анализ способов обеспечения податливости при сферическом движении собираемого узла в сборочном оборудовании
- Экспериментальные исследования возможностей автоматизированного совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей
Введение к работе
Одним из основных факторов повышения производительности труда, качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости с целью получения конкурентоспособной продукции, что весьма важно на современном этапе, является автоматизация производственных процессов. Кроме того, автоматизация позволяет не только сократить ручной, монотонный и тяжелый физический труд, но и оградить человека от вредных воздействий вибрации, шума, пыли, токсичных и других факторов. В производстве различных изделий процесс сборки, являясь заключительным этапом, оказывает определяющее влияние на весь технологический процесс, начиная с изготовления заготовок деталей и кончая контролем и испытанием изделия. Поэтому, процесс сборки в значительной мере определяет качество продукции, способствует стабилизации всего предшествующего производственного процесса, а следовательно, повышает качество изделия в целом. Кроме того, общая доля трудозатрат сборки в общей трудоемкости изготовления изделий машиностроения составляет 30-40%, а в производстве продукции приборостроения, особенно электронной техники, достигает 60%» и более [50], [51].Однако, известно, что на предприятиях машиностроения автоматизировано лишь 5-7%, а на приборостроительных -10-15% сборочных операций.
Одной из трудоемких и ответственных сборочных операций является операция соединения деталей сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором, широко применяемых в конструкциях современных машин и приборов. На их долю приходится 40% от общего числа соединений, что в два раза больше, чем по резьбовым поверхностям [46]. Пока еще не полностью решенной задачей сборки изделий остается задача собираемости, связанная с обеспечением углового и относительного (осевого) совмещения сопрягаемых поверхностей перед их соединением,
причем величина относительного смещения и угол перекоса осей для осуществления процесса сборки не должны превосходить предельных значений, определяемых условиями собираемости [18]. Причины появления угловых и осевых рассогласований обусловлены многими факторами, среди которых можно выделить нарушение заданной точности изготовления собираемых компонентов, изменение б настройке оборудования и т.д. Поэтому гарантированную автоматизированную сборку можно обеспечить только за счет применения специальных устройств, осуществляющих относительную ориентацию собираемых компонентов.
Низкий уровень автоматизации сборки, помимо сложности процесса совмещения осей, кроется в нетехнологичности некоторых конструкций узлов и деталей, выполнении при сборке большого объема работ, связанного с пригонкой и регулировкой сборочных компонентов относительно друг друга [1]5 [9], [11], [21], [22], [67].
Для решения задачи автоматизированной сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором, расширения технологических возможностей автоматической доориентации и повышения производительности сборки, необходимо:
Разработать специальные способы и средства автоматической доориентации соединяемых деталей;
Исследовать взаимовлияние режимов сборки, параметров сборочного оборудования и соединяемых компонентов на процесс совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей;
Создать надежное и эффективно работающее сборочное оборудование.
Процесс создания эффективного автоматизированного сборочного оборудования может осуществляться:
изменением традиционных технологий сборки и разработкой новых технологических процессов с эффективными методами совмещения сопрягаемых поверхностей;
созданием новых и совершенствованием существующих устройств ориентирования, накопления, подачи, базирования деталей в процессе сборки;
созданием типовых сборочных автоматов.
Комплексное решение этих задач позволит создать надежное, высокопроизводительное сборочное оборудование.
На основании изложенного, можно утверждать, что задача разработки эффективных способов и средств автоматизированной сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором, является весьма актуальной научно-технической задачей.
Условия собираемости деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором
Решение комплекса задач автоматизации сборки изделий, предполагает четкое представление о физической сущности сборочного процесса на всех стадиях его основных и вспомогательных операций, непосредственно формирующих изделие и его качество-Структура и содержание технологического процесса сборки зависят от конструкции собираемого изделия, предъявляемых к нему технических требований, массы, размеров и числа собираемых компонентов, программы и длительности выпуска изделии и др. При этом в состав технологического процесса могут входить различные по виду технологические операции, (предварительные, подготовительные, непосредственно сборочные, вспомогательные, послесборочные), выполняемые в определенной технически и экономически целесообразной последовательности. Принятая структура технологического процесса автоматической сборки, содержание и последовательность выполнения сборочных операций, их продолжительность и переналаживаемость во многом определяют конструкцию и параметры применяемого автоматического сборочного оборудования и эффективность процессов автоматической сборки [3], [12], [14], [15], [24], [30-36], [38 - 40], [42], [47], [54], [64], [65], [69], [73], [75 - 80], [82].
Последовательность сборки изделий в автоматизированном производстве в основном не имеет принципиальных отличии от механизированной конвейерной сборки. В обоих случаях последовательность определяется кот-тструктинными особенностями изделия и выбранным методом достижения требуемой точности. Поэтому, технологический процесс автоматизированной сборки может содержать следующий набор основных операций и переходов [46], [52]: 1) загрузка сопрягаемых деталей в бункерные (или другие) загрузочные устройства и подача их в захватывающие, отсекающие и подающие устройства в предварительно или окончательно ориентированном положении; 2) захват, отсекание и подача сопрягаемых деталей в ориентирующие и базирующие устройства сборочного приспособления; 3) ориентация с требуемой точностью относительного положения поверхностей сопрягаемых деталей на базирующих сборочных устройствах; 4) соединение и фиксация сопряженных деталей с требуемой точностью; 5) контроль требуемой точности относительного положения сопряженных деталей или сборочной единицы; 6) загрузка и транспортировка готовой сборочной единицы. Кроме основных операций автоматизированной сборки, технологический процесс включает также подготовительные операции (мойка и сушка деталей, контроль, сортировка, комплектация), вспомогательные операции (входной контроль, поштучное и партионное деление, счет, отсчет, распределение, транспортировка к сборочному оборудованию и т.д.), послесборочные операции (контроль на выходе, заправка смазкой, топливом и др.), испытание, наладку, регулировку, маркировку, консервацию, герметизацию, маркировку упаковки. Цель любого сборочного процесса - обеспечить необходимое качество изделия с требуемой производительностью при наименьшей его себестоимости. В значительной мере достижение указанной цели можно добиться учитывая факторы, сдерживающие высокопроизводительную автоматизированную сборку. К таким факторам следует отнести [17], [85]: 1) нетехнологичность изделий и соединяемых деталей; 2) нерациональная последовательность осуществления операций и переходов технологического процесса сборки; 3) необходимость совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей в процессе сборки изделия; 4) неправильно выбранные режимы сборочных процессов и другие факторы. Устранить и уменьшить влияние указанных факторов можно конструктивными и технологическими подходами. В частности, из [20], [18] известно, что путь повышения технологичности изделий деталей заключается в совершенствовании конструкций изделий за счет выполнения следующих требований: 1) изделия должны состоять из независимых сборочных единиц -это позволит собрать и отрегулировать каждую сборочную единицу независимо друг от друга, сократить общую продолжительность сборки изделий за счет изготовления одновременно (параллельно) всех или большинства сборочных единиц; 2) упрощение конструкций сборочных единиц - этого можно добиться за счет сокращения количества входящих в сборочные единицы детален, а также путем объединения нескольких деталей з одну многофункциональную деталь; 3) исключение или сокращение регулировочных работ - из [18] видно, что облегчение регулировочных работ можно получить за счет применения подвижных компенсаторов (упругих деталей), применение которых помимо облегчения регулировочных работ, позволяет повысить производительность и облегчить процесс сборки изделий за счет сокращения числа деталей, особенно крепежных; В общем случае сокращение сборочных операций за счет сокращения числа деталей потребует меньшее число устройств для подачи и ориентации деталей, и непосредственно для сборки, а это снижение затрат па изготовление, эксплуатацию и повышение производительности сборочных операций. Таким образом, можно сделать вывод о том, что выполняя указанные требования можно добиться определенных успехов в направлении создания высокопроизводительного сборочного оборудования. Однако, одним из основных факторов, сдерживающих высокопроизводительную, качественную автоматизированную сборку деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором, является исключительная сложность, а в большинстве случаев - невозможность точного совмещения, определяемого условиями собираемости [19], сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей в сборочном оборудовании, отсутствие эффективных способов и средств относительной ориентации соединяемых деталей. Дадим анализ уровня готовности узлов и деталей, а также сборочного оборудования к автоматизированной сборке. Рассмотрим известные способы и технические средства сборки и совмещения деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором с целью выявления возможностей использования их при автоматизированной сборке.
Определение величины относительного смещения осей соединяемых деталей в сборочном оборудовании
На рис, 1.22 показана схема фотооптической системы совмещения микроминиатюрных изделий на основе использования волоконно-оптических жгутов с фотоприемниками. Совмещаемые элементы подложка 1 и кристалл 2 устанавливаются и фиксируются соответственно на неподвижном основании 3 и в держателе 4. Последний имеет привод 5 вращения и может перемещаться г го двум координатам х и у с помощью двигателей б и 7. Подсветка рабочих поверхностей подложки и кристалла
Схема фотооптической системы совмещения микроминиатюрных деталей осуществляется с помощью осветительной системы 8. На неподвижном основании установлен полудисковый модулятор 9 с зеркальной отражающей поверхностью, от которой отраженные от поверхностей подожки и кристалла световые потоки попадают поочередно на приемную площадку световодного жгута 10 с помощью объектива 11. По волокнам жгута световые потоки попадают на фотоприемники 12, где вырабатываются соответствующие электрические сигналы, которые поступают в электронный блок обработки. 13 и регистрирующее устройство 14. В электронном блоке вырабатывается сигнал рассогласования, пропорциональный числу неравномерно засвеченных световодов, поступающий затем на устройство 15 управления координатными перемещениями держателя по осям X и Ї с шмощыо двигателей б и 7. В результате выполнения этих перемещений происходит совмещение рабочих поверхностей кристалла и подложки.
В табл.1.3 представлен другой пример реализации метода оптической адаптации (эскиз 8), В захвате робота размещают соосно-присосдиююмой детали камеру, состоящую из полупроводникового детектора /, выполненного R виде матрицы 100 х 100 светочунсгвйтелъных диодов, фокусирующей линзы 2 и отклоняющей световой луч па 90 линзы 3. Лампа накаливания 5 освещает сборочный компонент, размещенный в захвате манипулятора, а отраженный луч через линзы 3 и 2 при изменении положения детали в процессе сборки сканирует поле детектора 1? изменяя при этом последовательность и число освещенных диодов детектора. Сигналы детектора обрабатываются микро-ЭВМ, управляющей приводами манипулятора [83 J.
Формально эту операцию записывают так: растр ноля оптической системы представляет собой матрицу h(l)f тде 1= хгу — бинарная функция упорядоченного множества сигналов или изображение на растре Н(1)є {0,1} (единица соответствует положительному сигналу, а ноль —-отсутствию отражения). Тогда фигура на растре Ф = { xr y }/h (х, у) = 7}, т. е, освещенное в определенной комбинации множество клеток матрицы будет не идентично числу соседних затемненных точек (или диодов). Это позволяет получать информацию о положении присоединяемой детали и вырабатывать воздействия, приводящие к ее соединению с базовой. Для обеспечения достаточного освещения детектора 1 отраженный свет измеряется фотодиодом 4, имеющим одинаковую с детектором спектральную чувствительность. В результате система управления, регулируя ток лампы 5, поддерживает постоянной интенсивность освещения детектора- Реализация данного метода возможна при использовании промышленного робота, оснащенных точными шаговыми или сервоприводами с достаточной чувствительностью к восприятию управляющих сигналов. Разрешающая способность самой камеры должна обеспечивать регистрацию минимальных смещений объекта прецизионной сборки, т. е. Лх Лх. Движущая сила F (А), приложенная к одному из сборочных компонентов, будет зависеть от величины их рассогласования. Сборочное усилие P(z) может являться функцией перемещения в направлении сборки или сил сопротивления, изменяющихся поэтапно процессе сопряжения деталей. Данный метод обладает: высокой надежностью и производительностью процесса ориентации объектов сборки. Однако для его реализации требуется дорогостоящее оборудование.
В акустических устройствах (рис. 1.20, г) относительное положение деталей может определяться с помощью четырех микрофонов (акустических головок) 2 и 75 установленных на четырех кронштейнах 5. расположенных под углом 90 друг к другу. Кронштейны прикреплены к захватному устройству 5 в котором находится собираемый с втулкой 1 валик 6. Привод 4 перемещает захватное устройство с валиком вниз и одновременно сообщает ему осевые колебания. В результате контактирования валика с втулкой (например, в точке О) возбуждается акустическая волна, которая достигает микрофона 2 раньше, чем микрофона 7. Суммируемый в устройстве сравнения сигнал вырабатывает соответствующие команды исполнительным механизмам, устраняющим погрешности относительного положения собираемых деталей. Действие инфракрасных устройств может быть основано на фиксации приемником инфракрасного излучения одной из собираемых деталей. Интенсивность этого излучения будет зависеть от относительного положения собираемых деталей и влиять на выдаваемый приемником выходной сигнал, управляющий исполнительными механизмами, устраняющими суммарное смещение Лг- Рассмотренный метод направленного поиска эффективен для контроля начального смещения объектов сборки. Однако в процессе дальнейшего их сопряжения при цептрировапии и посадке контролировать величину зазора прецизионного соединения весьма сложно. 1С недостаткам этого метода следует отпести сложность применяемого оборудования и его немалая стоимость.
Метод активной коррекции относительного положения собираемых деталей с элементами обратной связи обеспечивают высокую производительность и надежность процесса сборки. Но, реализация метода обуславливает обязательное наличие контуров обратной связи в системе управления приводами манипулятора, что препятствует его использованию иЕри сборке промышленными роботами с дискретной элементной базой и разомкнутыми приводами манипуляторов [6].
Существует множество других способов, методов и устройств сборки деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с гарантированным зазором. Но анализ ях показал, что наиболее рациональным является метод предложенный профессором Ю.З.Житниковьш3 [27].
Метод предусматривает наличие податливости элементов сборочного оборудования, за счет податливости крепления завинчивающего устройства к плите исполнительного органа сборочного оборудования, а также силового взаимодействия соединяемых деталей и наличия вращения одной из деталей, [85], [49].
Анализ способов обеспечения податливости при сферическом движении собираемого узла в сборочном оборудовании
Реализация разработанного способа пассивной адаптации цилиндрических деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором, за счет угловой податливости собираемого узла в сборочном оборудовании при его сферическом движении, обеспечивается применением сферических опор с трением скольжения [62].
При выборе конструктивного варианта опоры в составе податливого устройства автоматязированного сборочного оборудования с целью обеспечения гарантированной и надежной сборки, а также достижения оптимальных соотношений цена-качество и выполнения требований по массо-габаритным характеристикам, необходимо руководствоваться следующими критериями: - допустимой скоростью и диапазоном возможных перемещений элементов опоры, . - значением и направлением нагрузки (несущая способность опоры), - условиями эксплуатации, - величиной моментов сил сопротивления, - точностью направления движения, - долговечностью, - износоустойчивостью, - стоимостью, - габаритными размерами к т.д. Из представленных критериев необходимо выбрать наиболее значимые и провести анализ возможных конструктивных реализаций устройств обеспечения податливости за счет сферических опор. Возможные варианты конструкций сферических опор можно представить в виде классификации ио виду сил и моментов сопротивления движению, как показано на риаЗ.1, используя которою следует провести сравнительный анализ с целью выбора оптимальной конструкции по технико-эксплуатационным требованиям. На основании расчетных формул, полученных в главе 2 при теоретическом обосновании способа пассивной адаптации, следует, что возможные величины предельной угловой скорости вращения подвижной платформы сферической опоры, на которой устанавливается собираемый узел, а также диапазона угловых перемещений платформы будут иметь небольшие значения. Поэтому можно заключить, что по данному критерию ограничений по применению сферических опор в разработанном способе пассивной адаптации не будет, В дальнейшем, проводя анализ и изучая возможные конструкции опор, данное утверждение нашло подтверждение. Общие рекомендации по выбору л применению опор можно свести к следующему. Если не вводить очень жестких ограничений по моменту сопротивления и точности направления движения, то следует выбирать опоры с грением скольжения с непосредственным контактом (аналог подшипника скольжения), отличающиеся высокой прочностью, износоустойчивостью, простотой конструкции и работоспособностью при нагрузках различного направления при низких и средних частотах вращения подвижной части опоры. Однако заметим, что для обеспечения качественной и надежной сборки на основе разработанного способа пассивной адаптации и для облегчения режима работы опор, следует все-таки стремиться к минимальным значениям моментов сил сопротивления, возникающим в опоре. Дополнительно, необходимо учитывать весогабаритные характеристики собираемых узлов, устанавливаемых на сферической опоре. Поэтому, будем считать наиболее значимыми требованиями, определяющими эксплуатационно-технические характеристики сферических опор, применяемых в устройстве обеспечения податливости, являются предельное значение нагрузки (несущая способность опоры) и величина момента сил сопротивления. В зависимости от уровня требований к этим параметрам необходимо применять в податливых устройствах различные варианты газовых, гидравлических и магнитных опор. В настоящее время разработана и описана большая гамма конструкций таких опор, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки [23], [43], [57], [58], [66], [72]. Так, например, гидравлические опоры имен самую большую несущую способность находят ограниченное применение из-за недостатков, связанных с необходимостью использование для их работы различных жидкостей, нагнетаемых с помощью гидросистем в опору и сложной конструкцией самой опоры. Однако, для автоматизированной сборки узлов имеющих небої [ыние габаритные размеры и массу такая большая несущая способность не нужна и для приборных систем, для которых характерны именно такие небольшие весогабаритные характеристики, применение гидравлических опор экономически и технически будет неправильным. Частично от указанных недостатков свободны газовые опоры, а. именно газо- или аэростатические, но для их реализации нужна пневмосистема, что также при определенных условиях может быть ограничением для их применения. Поэтому, для реализации разработанного способа пассивной адаптации деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям с зазором и обеспечения податливости собираемого узла путем применения сферической опоры, целесообразней применить газодинамическую опору, в которой газовая (воздушная) среда образуется за счет вибрационных воздействий на элементы опоры, создаваемых специальными возбудителями колебаний. Такими устройствами могут быть серийно выпускаемые вибростенды, в которых применяются возбудители колебаний, основанные на различных способах возбуждения механических колебаний, напри мер вибрационный электродинамический стенд типа вэде.
Экспериментальные исследования возможностей автоматизированного совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей
В экспериментальной установке относительное смещение осей соединяемых деталей задается продольным и поперечным перемещением собираемого узла 10, расположенного на подвижных плитах стола. Продольное и поперечное перемещение стола обеспечивается винтовой передачей и ко нчролируется по лимбу, установленному на рукоятке вращения.
Угловая скорость вращения шпинделя 5 устройства вращения контролируется строботахометром типа СТ-5. Линейная скорость опускания пшты исполнительного органа сборочного оборудования 4 обеспечивается приводом 2Э снабженным реечной передачей, скорость которого регулируется изменением величины напряжения питания электродвигателя. Угол перекоса осей шпинделя устройства вращения и отверстия на собираемом узле, после относительного совмещения осей собираемых, деталей, определяется по формуле Az - суммарное относительное смещение конца оси присоединяемой детали относительно оси отверстия на собираемом узле (см. рис.2.7). Значение А-z определяется по лимбу подвижного стола с точностью 0.05 мм,; /— расстояние от оси штифта крепления патрона на шпинделе до отверстия на собираемом узле. Значение / определяется штангенциркулем с точностью 0.1 мм. В ходе эксперимента применялась следующая измерительная аппаратура; - устройство отсчета перемещения подвижного стола до лимбу, с точностью 0.05 мм; - штангенциркуль, с точностью 0Л мм; - сгроботахометр типа СТ-5 с погрешностью измерения Д#=0.01 рад/сек.; - секундомер электронный, с погрешностью измерения 0.01 сек. Экспериментальное исследование возможностей автоматизированного совмещения сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей. На экспериментальном стенде проводилась сборка деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям, диаметром 4, 6, 8,10 мм. Задавалось относительное смещение осей соединяемых дстаяей за счет смещения стола, на котором распложен собираемый узел. Отсчёт величины относительного смещения осей соединяемых детш гей производился по лимбам на рукоятках перемещения подвижного стола с точностью до 0?05 мм. Замер угловой скорости вращения шпинделя вращающего устройства производился при помощи строботахометра типа СТ-5 с погрешностью измерения, равной 0,01 рад/сек. Показания снимались при различных коэффициентах угловой жёсткости пружин патрона вращающего устройства. Момент инерции устройства вращения определялся по методу крутильных колебаний. Для определения момента инерции был изготовлен образец диаметром 0.04 м, массой 770 г. Образец по оси симметрии жестко закреплялся к стальной закаленной проволоке, другой её конец зажимался в держателе. Образцу сообщались колебательные движения вокруг вертикальной оси, исключая колебания относительно точки подвеса. Фиксировалось время 5 кодебаний электронным секундомером. Такой же эксперимент был проведен для подвижной части сферической платформы с собираемым узлом. При исследованиях замерялось не менее 20 значений. Результаты эксперимента занесены в табл.4.1. Для проведения эксперимента и изготовления пружин патрона, предварительно определялись необходимые параметры пружин, согласно (2.46),(5.8). Для обеспечения податливости пружины патрона в процессе сборки деталей определялся согласно (5.8), диаметр проволоки пружины патрона, исходя из обеспечения необходимого значения угловой жесткости (см- 2.46), с учетом геометрических параметров сферической платформы с узлом и детали. Получены следующие значения d = 0.0005м. Далее, по ф-ле (2,42) определялась предельная угловая скорость вращения шпинделя устройства вращения, со = 2U3pao/ . С учетом ограничений и условий собираемости, согласно (2.26) рассчитывалась линейная скорость опускания плиты исполнительного органа сборочного оборудования, при этом скорость не должна превышать V 0 0058- 1/ , для эксперимента принята V = 0.0005-V сите. В ходе экспериментальных исследований выявлено, что при найденных значениях угловой скорости вращения шпинделя и линейной скорости опускания плиты исполнительного органа сборочного оборудования происходит надёжное угловое совмещение и сборка деталей. Кроме того, имея пружины с различными значениями угловой жёсткости Кпр, установлено влияние этого элемента вращающего устройства на процесс углового совмещения и сборку соединяемых деталей. Подтверждено, что чем меньше Кгф, тем быстрее происходит процесс углового совмещения соединяемых деталей при большем их относительном смещении, однако тем более неустойчиво ведёт себя система (устройство вращения). В ходе эксперимента подтверждена обоснованность наличия зазора в сопряжении шпиндель-патрон. Анализ полученных результатов приводит к выводу, что наличие и величина забора в сопряжении шпиндель-патрон распшряет возможности доориентации деталей, а также ускоряет процесс углового совмещения и способствует сборке цилиндрических деталей.
