Ориентация деталей при автоматической сборке.

Управление ориентированием принадлежит к широкому классу задач теории управления, в котором определяются условия перевода сложной системы из одного состояния в другое по оптимальной траектории, т.е. траектории, реализация которой требует минимальных временных и стоимостных затрат.

В простых задачах ориентирования процесс моделирования движениями геометрической точки в трехмерном пространстве. Для более сложных случаев вводится вектор напряженности, характеризующий пространственное положение ориентирующих элементов объекта перемещения. Сущность автоматизированного управления процессом ориентирования объектов сборки заключается в дискретном или непрерывном переводе по командам СУ этих объектов в такие заданные положения относительно ориентируемых поверхностей в пространстве (пространстве ориентирования или относительно других объектов ориентирования). Это происходит путем линейных перемещений и угловых вращений относительно ее пространственной системы координат. При пространственной ориентации объектов ориентирование осуществляется относительно ориентируемых поверхностей функциональных устройств в системы сборки, а при взаимной ориентации объектам придается взаимная ориентация относительно осей, плоскостей или других элементов самих объектов. Т.о. процесс автомат. ориентирования можно привести к пространственной аналитической задаче, сущность которой сводится к совмещению двух векторов в пространстве при условии, что один из неподвижен, а перемещение второго необходимо осуществлять по кратчайшему пути с помощью трех линейных перемещающихся в пространстве систем координат, и трех вращающихся в подвижной при некоторых ограничениях.

Это полностью соответствует осуществлению автом. ориентирования разл. объектов перемещения. При роботизации сборочных процессов основное внимание уделяется наиболее трудоемким ее элементам, ориентированию объектов в пространстве и относительному ориентирования сопрягаемых элементов. Трудоемкость этих операций в значительной мере определяется возможностями распознавания образца детали и ее положения в пространстве или на рабочей позиции. Это обусловлено как характеристиками самих объектов сборки, так и существующими методами и средствами распознавания. Наибольшей функциональной полнотой обладают системы техн. зрения (СТЗ), применение которых в системе гибкого производства обусловлено универсальностью, многофункциональностью, относительно простыми способами сопряжения с вычислит. средствами и элементами ТО.

Традиционная схема работы СТЗ включает: обучение --- распознавание --- самообучение.

Автом. распознавание деталей осуществляется в результате решения 2 задач: Классификации (кл-ции) и идентификации (ид-ции).

При кл-ции все многообразие деталей группируется по нескольким классам, отличающимся по целевым и обобщенным признакам. Например, тела вращения характеризуется наличием оси вращения, а плоские детали - малой толщиной.

Для решения задач кл-ции стараются найти такие признаки, которые инвариантны его плоскопараллельному переносу и повороту. При ид-ции, наоборот, выделяются специф. Признаки детали, которые позволяют выявить их своеобразие среди других объектов того же класса. Как правило, для решения задач ид-ции все множество проекций объекта разделяют на классы по вариантным признакам, чувствительным к повороту объекта.

В поточно-конвейерных сборочных производствах существуют определенные условия организации работы, которые позволяют набором несложных техн. средств первично ориентировать детали и распознавать их на базе детерминированных методов, тогда ид-ция имеет конечное число решений, чем уменьшает неопределенность при принятии решения.

При использовании традиционного сборочного оборудования детали подают к сбор. аппарату в таре и засыпают его в бункер в количестве, достаточном для нескольких часов работы. Из бункера детали в сортированном виде поступают на сбор. позицию автомата. В наст. время известна много типов БЗУ, но наибольшее распространение получили вибрационные бункерно-ориентир. устройства. Они имеют эл/магн. или пневмат. приводы, позволяющие регламентировать скорость перемещения деталей по лотку, путем изменения амплитуды колебаний.

Ориен-ция деталей в таких бункерах может быть активной (осущ-ся принудительным изменением положения деталей на лотке без сброса их в чашу бункера), пассивной (путем удаления с лотка деталей, занимающих неправильное положение) и смешанной.

Кроме бункерно-ориен. устройств детали могут подаваться из кассет, применение которых улучшает условия переналадки оборудования.

В сбор. аппаратах нередко прим-ся смешанное питание деталей, т.е. базовые детали подаются из магазинного ЗУ, а остальные - из БЗУ.