Высокоскоростная сборка пружинных компонентов с системой предварительного разделения
Казаринова А.С., Липатов А.А., Мешков В.А., Астахов С.В.
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва
Ключевые слова: магнитное распутывание пружин, чашечный вибропитатель, ротационный стол, трехосевой манипулятор, соленоид, рабочая область манипулятора.
Аннотация. В данной работе представлено техническое решение для высокоскоростной автоматизированной сборки с использованием ротационной платформы, состоящей из двух поворотных столов. Рассмотрены принципы работы системы ориентации, сортировки и подачи компонентов с применением вибробункеров, трехэтапный инновационный механизм разделения вложенных и сплетенных пружин: магнитное распутывание, механическое разъединение, контроль качества по сопротивлению, система проверки герметичности изделия методом продувки и управление трехосевым роботом-манипулятором. Представлен анализ рабочей области манипулятора в виде полуокружности с применением стандартных параметров Денавита-Хартенберга. По результатам данного исследования определены ключевые параметры для обеспечения целевого цикла сборки одной детали в 17 секунд: временные характеристики операций, необходимая производительность вибробункеров, требуемые характеристики трехосевых манипуляторов и ротационных столов. На основе указанных параметров разработана система предварительной сортировки пружин, обеспечивающая заданную производительность за счет точной синхронизации технологических операций роботов-манипуляторов, протекающих на двух ротационных столах одновременно. Система предназначена для применения в производстве клапанов двигателей внутреннего сгорания, пневмогидравлических усилителей сцепления и пневматических распределителей, где предъявляются повышенные требования к скорости и надежности сборки.
High-speed assembly of spring components with pre-separation system
Kazarinova A.S., Lipatov A.A., Meshkov V.A., Astakhov S.V.
National Research University “Moscow Power Engineering Institute”, Moscow
Keywords: magnetic untangling of spring, cup vibrator, rotary table, three-axis manipulator, solenoid, manipulator workspace.
Abstract. This paper presents a technical solution for high-speed automated assembly using a rotary platform consisting of two rotary tables. It discusses the principles of operation of a system for orienting, sorting, and feeding components using vibrating hoppers, as well as a three-stage innovative mechanism for separating nested and intertwined springs: magnetic unraveling, mechanical separation, resistance quality control, a system for checking the tightness of the product using a purge test, and control of a three-axis robotic arm. The paper presents an analysis of the manipulator's working area in the form of a semicircle using standard Denavit-Hartenberg parameters. Based on this analysis, key parameters have been identified to ensure a target assembly cycle of 17 seconds for a single part, including the time requirements for operations, the necessary capacity of vibrating hoppers, and the required characteristics of three-axis robotic arms and rotary tables. Based on these parameters, a pre-sorting system for springs has been developed to achieve the desired performance by precisely synchronizing the robotic arm operations that occur simultaneously on two rotary tables. This system is designed for use in the production of valves for internal combustion engines, pneumatic hydraulic clutch amplifiers, and pneumatic distributors, where there are high demands for speed and reliability in assembly.