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.
При выполнении автоматической сборки изделий важнейшими элементами сборочного производства являются ориентация собираемых компонент в пространстве и подача их на позиции сборки, осуществляемые с помощью загрузочных устройств. В условиях автоматической сборки загрузочные устройства выполняют в виде самостоятельных узлов, органически связанных со сборочным оборудованием. В гибких производственных системах сборки наиболее эффективно использование бункерно-ориентирующих кассетных и магазинных загрузочных устройств по мере убывания. Одним из важнейших этапов автоматической сборки является ориентирование деталей с требуемой точностью относительного положения поверхностей сопрягаемых деталей на базирующих сборочных устройствах. При этом детали должны располагаться так, чтобы можно было легко осуществить их сопряжение при установленных допусках на размеры и относительные повороты сопрягаемых поверхностей. Этот этап является самым ответственным и от него зависит работоспособность сборочного оборудования и качество сборки. Структура и содержание составляющих этапа ориентирования собираемых компонент в пространстве и подачи их на позицию сборки определяется видом применяемого загрузочного устройства . Содержание составляющих этапов ориентирования компонент при использовании бункерно-ориентирующих устройств составляют перемещение собираемых компонент со специально отведенной площадки рабочего места сборки к загрузочному устройству; засыпка навалом компонент в бункер (предбункер); контроль минимального и максимального заполнения бункера (предбункер) компонентами; захватывание и поштучное отделение компонент из общей массы (с помощью механизма захвата); первичная ориентация компонент в пространстве (перевод из хаотического состояния в любое определенное и устойчивое); вторичная ориентация компонент в пространстве (перевод в определенное заданное положение); контроль правильности ориентации компонент; переориентация или сброс неправильно ориентированных компонент; входной контроль компонент; подача компонент в приемные лотки, контроль минимального и максимального уровней заполнения магазина (накопителя) компонентами; отделение одной (или группы) компоненты от общего потока компонент, находящихся в магазине (накопителе); подача на позицию захвата; захват и перемещение одной (или группы) компоненты на позицию сборки; контроль наличия и правильности положения в захвате.
В содержание составляющих этапа ориентирования собираемых компонент в пространстве и подачи их на позицию сборки при использовании кассетных загрузочных устройств входят: перемещение собираемых компонент со специально отведенной площадки рабочего места сборки к загрузочному устройству; засыпка компонент навалом в бункер; контроль минимального и максимального заполнений бункера компонентами; предварительная ориентация компонент в пространстве; заполнение компонентами гнезд кассеты; контроль наличия компонент в гнездах и правильность их положения; переориентация или удаление неправильно ориентированных компонент в гнездах; контроль заданного уровня загрузки гнезд кассеты; фиксация и удержание компонент в гнездах кассеты; удаление оставшихся лишних компонент; дополнительная загрузка компонентами свободных гнезд кассеты; снятие загруженной кассеты с установки кассетирования; перемещение заполненной кассеты на позицию захвата; захват из кассеты и перемещение одной (или группы) компонент на позицию сборки; контроль наличия и правильности положения одной компоненты (или группы) в захвате.
Гнезда кассеты заполняют деталями (кассетируют) с помощью вибрационных, пневматических, магнитных и лентомагнитных систем кассетирования и кассетирования с применением электрического поля и др. В кассетных загрузочных устройствах для накопления ориентированных в пространстве собираемых компонент служит кассета, из которой компоненты захватываются и попадают на позицию сборки. В зависимости от конструкции, размеров, массы и материала компонент загрузка кассет может осуществляться вручную или с помощью механизированных или автоматических устройств. В магазинных загрузочных устройствах для накопления ориентированных в пространстве собираемых компонент предназначен магазин (накопитель), из которого компоненты подаются на позицию захвата. В зависимости от конструкции, размеров, массы и материала компонент загрузка магазинов может осуществляться вручную или с помощью механизированных или автоматизированных устройств.
Содержание составляющих этапа ориентирования собираемых компонент в пространстве и подачи их на позицию сборки при использовании магазинных загрузочных устройств являются: перемещение собираемых компонент со специально отведенной площадки рабочего места сборки к загрузочному устройству; захватывание и поштучное отделение компонент из общей массы; предварительная ориентация компонент в пространстве; укладка компонент на ориентирующие поверхности магазина; окончательная ориентация компонент в пространстве; контроль правильности ориентации компонент; переориентация или удаление неправильно ориентированных компонент; контроль минимального и максимального уровней заполнения магазина компонентами; отделение одной или (группы) компоненты от общего потока компонент, находящихся в магазине (накопителе); подача компоненты на позицию сборки; контроль наличия и правильности одной (или группы) компоненты в захвате. Загрузка с помощью адаптивных устройств позволяет обеспечить захват роботом собираемых компонент из навала; ориентирование компонент в пространстве и подачу их на позицию сборки в автоматическом цикле.
Содержание составляющих этапа ориентирования собираемых компонент в пространстве и подачи их на позицию сборки с помощью адаптивных загрузочных устройств составляют: перемещение собираемых компонент со специально отведенной площадки рабочего места к загрузочному устройству; засыпка навалом компонент на место их захвата; подвод захвата адаптивного устройства к компонентам; определение с помощью датчиков (визуальных, тактильных и др.) положения в пространстве одного из компонент; соответствующая ориентация захвата относительно данной компоненты; захватывание и отделение одной компоненты из общей массы; предварительная ориентация компоненты в пространстве за счет соответствующих перемещений захвата; окончательная ориентация компоненты в пространстве за счет соответствующих перемещений кинематических звеньев устройства и захвата; подача компоненты на позицию сборки; контроль наличия и правильности положения компоненты в захвате. Базирование собираемых объектов зависит от технологии автоматической сборки, конструкции сборочного изделия и требований предъявляемых к ней, а также и от точности оборудования. Базирование собираемых деталей при автоматической сборке - это непрерывно меняющийся процесс, начиная от загрузочных устройств и заканчивая непосредственным сопряжением сборочных компонент. Задачей базирования является нахождение и применение наиболее простых и надежных схем базирования собираемых деталей, при которых обеспечивается выполнение условий собираемости деталей.
В зависимости от построения сборочного оборудования базирование деталей на позиции сборки может производиться при вертикальном, горизонтальном и наклонном положении оси собираемых деталей. Выбор способа базирования зависит от конструкции собираемых деталей и сборочного оборудования необходимого усилия замыкания детали после базирования, характера и точности сопряжения.
При сборке базовая деталь в большинстве случаев остается неподвижной относительно подвижных присоединяемых деталей. Собираемые детали могут базироваться как по сопрягаемым поверхностям, так и по вспомогательным . При этом наибольшее применение при базировании находят цилиндрические, плоские, резьбовые, конические и комбинированные поверхности. Реже используются сферические, керновые и ножевые поверхности. Конструктивные формы базирующих поверхностей собираемых деталей оказывают непосредственное влияние на выбор схемы базирующих устройств .
В качестве установочных элементов базирующих устройств используются плиты, призмы, опоры, центры, цилиндрические или конические пальцы и оправки, угольники и др. Базовая деталь обычно зажимается в базирующем устройстве с помощью зажимных элементов в целях обеспечения необходимой ее устойчивости против возникающих в процессе сборки сил и моментов, стремящихся сместить ее. В ряде случаев базовая деталь может свободно устанавливаться в базирующее устройство, что позволяет упростить конструкцию базирующего устройства за счет исключения зажимных элементов и привода к ним. Расчет сил зажима базовой детали следует вести с учетом наибольших значений моментов.
Базирующие устройства для присоединяемых деталей должны обеспечить возможность перемещения ее в направлении базовой детали.
Содержание составляющих этапа базирования собираемых компонент на позиции сборки следующее : установка базовой компоненты в базирующее устройство (приспособление), центрирование базовой компоненты в приспособлении; фиксация базовой компоненты в приспособлении; контроль точности установки базовой компоненты в приспособлении; установка присоединяемой компоненты в базирующее устройство (приспособление), центрирование присоединяемой компоненты в приспособлении; фиксация собираемой компоненты в приспособлении, контроль точности установки присоединяемой компоненты в приспособлении.
На выбор конструкции базирующих устройств оказывают влияние геометрическая форма, размеры, масса, физико-механические свойства материала собираемых компонент, способы подачи их в зону сборки, требуемая точность базирования, вид применяемого оборудования, вид применяемого сборочного оборудования и транспортного устройства. Наиболее эффективными в гибких производственных системах сборки являются программируемые универсально- переналаживаемые базирующие устройства. Технологическое подобие собираемых компонент в гибких производственных системах сборки на этапе базирования и выполнения процесса сборки определяются общностью применяемых способов базирования, установки и фиксации компонент, а также программирования и переналадки базирующих устройств . Точность относительной ориентации собираемых деталей, установленных в базирующие устройства, нередко может быть недостаточной для выполнения процесса автоматической сборки. В этом случае, когда ужесточение допусков на изготовление оборудования и собираемых деталей экономически не оправдается, применяются устройства относительного ориентирования, с помощью которых удается обеспечить необходимую точность относительной ориентации детали на сборочной позиции и их автоматическую сборку.
В целях повышения относительного ориентирования собираемых деталей необходимо использовать принцип совмещения баз. Наиболее эффективными в гибких производственных системах сборки являются программируемые универсально- переналаживаемые и специализированные переналаживаемые ориентирующие устройства с направляющими. Технологическое подобие собираемых компонент в гибких производственных системах сборки на этапе их относительного ориентирования с необходимой точностью на позиции сборки определяется общностью применяемых методов относительного ориентирования, установки и фиксации компонентов, а также программирования и переналадки ориентирующих устройств. Следующим этапом в структуре технологического процесса автоматической сборки является этап сопряжения и закрепления собираемых компонент друг с другом. К требованиям технологичности конструкций собираемых компонент применительно к условиям их автоматического сопряжения и закрепления можно отнести технологичность соединений ; свободный доступ сборочного инструмента к местам соединений ; наличие конструктивных элементов, обеспечивающих заданную точность относительного расположения деталей в изделии ; наличие направляющих, облегчающих сборку, обоснованную шероховатость сопрягаемых поверхностей деталей, достаточную прочность материалов и защитных покрытий деталей, исключающую их повреждения; обоснованную точность размеров деталей и объекта сборки.
На выбор конструкции исполнительных сборочных механизмов (устройств) влияют геометрическая форма и размеры (диаметр, длина, ширина, площадь) сопрягаемых поверхностей, характер посадки в сопряжении, виды движения рабочего органа и т.д. Наиболее эффективными в гибких производственных системах сборки являются программируемые переналаживаемые сборочные устройства модульной конструкции и сборочные роботы . Технологическое подобие собираемых компонент в гибких производственных системах сборки на этапе их сопряжения и закрепления друг с другом с заданными параметрами определяется областью способов программирования и наладки сборочных устройств и их рабочих органов.
Контроль наличия собираемых деталей на сборочных базирующих устройствах и контроль требуемой точности относительного положения сопряженных деталей или сборочной единицы являются необходимыми элементами сборочных устройств, от которых зависит качество сборки и работоспособность сборочных устройств.