Научно-технические аспекты автоматизации гидропрессовой сборки соединений с натягом с использованием робота
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-1-3-9Ключевые слова:
роботизация, гидропрессовая сборка, соединение с натягом, погрешность, модель, регуляторыАннотация
Рассмотрены основные аспекты автоматизации сборки гидропрессовых соединений с применением промышленного робота: повышение производительности сборки, ее стабильность, а также обеспечение качества гидропрессовых соединений. Идентифицирован объект исследования - технологический процесс сборки соединений с натягом, в качестве технологической схемы принята схема с подводом масла торца. Установлены основные погрешности начального базирования и окончательного позиционирования сопрягаемых деталей, оказывающие влияние на эффективность и качество гидропрессовых соединений. Компенсация данных погрешностей позволит обеспечить равномерность зазора при запрессовке. Разработана математическая модель движения рабочего органа робота, включающая уравнение, учитывающее положение сопрягаемых деталей с учетом суммарной погрешности позиционирования и изготовления собираемых деталей, необходимое для определения величины управляющих сигналов коррекции, и уравнение динамики процесса сборки, описывающее движение вала и связанное с обеспечением требуемого давления масла. Предложены структура и управляющий алгоритм роботизированного комплекса гидропрессовой сборки, обеспечивающие компенсацию погрешностей установки и позиционирования. Алгоритм построен на комплексе обратных связей на основе датчиков давления, силы, наклона и положения, что обеспечивает качественный переход от граничного к жидкостному трению. Даны рекомендации по выбору регуляторов для системы управления роботом; наиболее предпочтительными являются интеллектуальный либо адаптивный регулятор.Библиографические ссылки
Автоматизированный регулятор избыточного объема масла для гидропрессовой сборки / И. В. Абрамов, А. И. Абрамов, Башар Салама, А. В. Романов // Интеллектуальные системы в производстве. 2017. Т. 15, № 2. С 10-13.
Абрамов А. И., Абрамов И. В., Романов А. В. Научно-технические аспекты автоматизации гидропрессовой сборки соединения с натягом // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2013. № 1. С. 16-18.
Высоконапряженные соединения с гарантированным натягом / И. В. Абрамов, Ф. Ф. Фаттиев, В. А. Дулотин [и др.]. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2002. 300 с.
Теория и технология гидропрессовых соединений : монография / А. В. Щенятский, И. В. Абрамов, Э. В. Соснович, К. А. Глухова. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2012. 496 с.
Интеллектуальные мехатронные системы : учеб. пособие для студ. вузов / И. В. Абрамов, А. И. Абрамов, Ю. Р. Никитин, С. А. Трефилов. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. 192 с.
Мишулин Ю. Е., Егоров И. Н., Буненков В. В. Система управления адаптивным сборочным роботом с моделью технологического процесса // Фундаментальные исследования. 2015. № 12-4. С. 707-712.
Зенкевич С. Л., Ющенко А. С. Основы управления манипуляционными роботами. 2-е изд. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 480 с.
Базров Б. М., Таратынов О. В., Клеприков В. В. Технология сборки машин : учеб. пособие / под общ. ред. Б. М. Базрова. М. : Спектр, 2011. 368 с.
Экспериментальные исследования условий собираемости при активной роботизированной сборке / М. В. Вартанов, М. В. Архипов, В. К. Петров, Р. С. Мищенко // СТИН. 2017. № 4. С. 14-16.
Roth G. Flexibel automatisierte Montage genormter Welle-Nabe-Verbindungen. Stuttgart, Inst. für Werkzeugmaschinen, 1992, 144 p. (Berichte aus dem Institut für Werkzeugmaschinen : Konstruktion und Fertigung).
Liuti A., Rodriguez Vedugo F., Paone N. High-accuracy interference-fit assembly utilizing a hybrid actuator. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, vol. 95, no. 1-4, pp 747-758. doi: 10.1007/s00170-017-1256-3.
Liuti A., Rodriguez Verdugo F., Paone N., Ungaro C. Monitoring techniques for high accuracy interference fit assembly processes. Proc. of 12th International AIVELA Conference on Vibration Measurements by Laser and Noncontact Techniques, 2016, pp. 1741-1752. doi: 10.1063/1.4952677.
Ibrahim Fahad Jasim Ghalyan. Force-Controlled Robotic Assembly Processes of Rigid and Flexible Objects. Springer International Publ. Switzerland, 2016, 184 p. doi: 10.1007/978-3-319-39185-4.
Chen H., Zhang B., Zhang G. Robotic Assembly. Handbook of Manufacturing Engineering and Technology. Springer, London, 2014, pp. 1-47. doi: 10.1007/ 978-1-4471-4976-7_105-1.
Raju Bahubalendruni M.V.A., Biswal B.B. An Intelligent Method to Test Feasibility Predicate for Robotic Assembly Sequence Generation. Jain L., Patnaik S., Ichalkaranje N. (eds) Intelligent Computing, Communication and Devices. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 308. Springer, New Delhi, 2015, pp. 277-283. doi: 10.1007/978-81-322-2012-1_29.
Vartanov M.V., Arkhipov M.V., Petrov V.K. Active adaptation in robotic assembly. Russian Engineering Research, 2017, vol. 37, no. 9, pp. 814-816. doi: 10.3103/S1068798X17090222.
Faccio M., Bottin M., Rosati G. Collaborative and traditional robotic assembly: a comparison model. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, pp. 1-18. doi: 10.1007/s00170-018-03247-z.
Belonozhko P.P. Robotic Assembly and Servicing Space Module Peculiarities of Dynamic Study of Given System. In: Gorodetskiy A., Tarasova I. (eds) Smart Electromechanical Systems. Studies in Systems, Decision and Control, 2019, vol. 174. Springer, Cham, pp. 287-296. doi: 10.1007/978-3-319-99759-9_23.
Теория и технология гидропрессовых соединений : монография / А. В. Щенятский, И. В. Абрамов, Э. В. Соснович, К. А. Глухова. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2012. 496 с.
Интеллектуальные мехатронные системы : учеб. пособие для студ. вузов / И. В. Абрамов, А. И. Абрамов, Ю. Р. Никитин, С. А. Трефилов. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. 192 с.
