طراحی وسایل برای فرآیندهای مونتاژ چند جزء یک نظم مهندسی استراتژیک است که به طور مستقیم بر تولید از طریقput، سازگاری چند بعدی و ایمنی اپراتور تأثیر می گذارد. لامپ ها سفارشی یا سیستم های ابزار سازی ماژولار هستند که برای پیدا کردن، پشتیبانی و نگه داشتن قطعات کار در جهت گیری دقیق در طول عملیات مونتاژ، به عنوان محصولات پیچیده تر - ادغام الکترونیک، قطعات مکانیکی، و مواد کامپوزیت - تقاضا برای طرح های هوشمند، سازگار سازی هرگز بالاتر نبوده است.

نقش لامپ در مجمع مدرن

لامپ ها به عنوان پایه فیزیکی هر ایستگاه مونتاژ خدمت می کنند.با حذف حرکت جزئی و حفظ تراز دقیق، آنها خطای انسانی را کاهش می دهند و تکرار پذیری را افزایش می دهند، که در آن ده ها بخش باید به درستی با هم ارتباط برقرار کنند، یک ثابت به خوبی طراحی شده می تواند به معنی تفاوت بین توده های زباله و جریان محصولات بدون نقص باشد. مدرن همچنین از اصول تولید ضعیف با کوتاه کردن زمان و تغییر سریع بین انواع محصول پشتیبانی می کند.

فراتر از نگهداری ساده، تعمیر امروزه اغلب سنسورهای، محرک ها و datums را که به سیستم های کیفیت تغذیه می کنند، ادغام می کند.این تغییر به سمت وسایل هوشمند با اهداف صنعت 4.0، که در آن هر مرحله مونتاژ نظارت و بهینه سازی می شود.

اصول پایه طراحی طراحی

هر پروژه طراحی ثابت با این اهداف اصلی آغاز می شود:

  • خطر: لامپ ها باید هر جزء را در محدوده میکرومتر برای اجتماعات دقیق قرار دهند.
  • جبران خسارت: موقعیت یکسان باید برای هر واحد، حتی در هزاران چرخه به دست آورد.
  • [FLT 1: 1] بارگذاری، برش و تخلیه باید شهودی و ارگونومی باشد تا زمان چرخه و خستگی اپراتور را به حداقل برساند.
  • igidity: ثابت باید در برابر انحرافات در زیر نیروهای سرکوب و بارهای مونتاژ بدون آسیب رساندن به قطعات مقاومت کند.
  • ] یا ویژگی های ماژولار اجازه می دهد تا همان ویژگی برای رسیدگی به تغییرات در اندازه جزء یا تجدید نظر طراحی.

به عنوان مثال، این اصول وابسته به هم هستند، افزایش سفتی اغلب وزن اضافه می کند که ممکن است بر دسترسی به تجارت تاثیر بگذارد.

انواع لامپ برای Multi-Component Assembly

طرح های لامپ به طور گسترده ای بر اساس هندسه محصول، حجم تولید و روش مونتاژ متفاوت است:

ویژگی های اختصاصی

سفارشی برای یک محصول یا خانواده واحد، آنها بالاترین دقت و تکرار را ارائه می دهند، اما برای اصلاح مناسب هستند. بهترین گزینه برای تولید با حجم بالا و پایدار.

لامپ های معمولی

ساخته شده از اجزای استاندارد (صفحه های بزرگ، locator، گیره ها) می توانند به سرعت برای مجموعه های مختلف پیکربندی شوند، کاهش هزینه های ابزار برای تولید متوسط یا مخلوط بالا. سیستم های تعمیر و ساز از تامین کنندگان مانند شرکت های انعطاف پذیر، سرعت پیکربندی را فراهم می کند.

خودکار خودکار

آنها در سلول های کاری رباتیک یا خطوط مونتاژ خودکار شرکت می کنند، ممکن است شامل گیره های پنوماتیک یا هیدرولیک، تراز دید و سنسورهای بازخورد نیرو باشند.این وسایل برای عملیات با سرعت بالا و ناخواسته ضروری هستند.

شاخص و لامپ های دو قطبی

برای ارائه چندین کار یا موقعیت به یک اپراتور یا ربات استفاده می شود، آنها زمان چرخه را با اجازه دادن به مونتاژ چندین طرف بدون قرار دادن دستی بهبود می بخشند.

طراحی کلیدی برای مجموعه های چند جانبه

انتخاب مواد

مواد لوله باید قدرت، وزن، مقاومت، هزینه و ثبات حرارتی را متعادل کنند:

  • [[۱] [۱۰] [[۱۰]] [[۱۰]] [[۱]]] [۱]] [۳] [۱] [۱]] [۱]] [۳] [۳] [۱] [۳]] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱]] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]]]]]] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [
  • فولاد (به عنوان مثال، فولاد ابزار یا کروم سخت): مقاومت و سفت و سخت بودن؛ استفاده برای تولید با حجم بالا که در آن گیره تکرار می شود باعث تغییر شکل نمی شود.
  • موادComposite (به عنوان مثال، فیبر کربن، گرانیت اپوکسی): بسیار بالا مرطوب و کم گسترش حرارتی ایده آل برای مونتاژ دقیق اجزای حساس مانند اپتیک یا دستگاه های نیمه هادی.
  • ] پلیمر یا فلزات چاپ شده ( کانال های خنک کننده پیچیده داخلی، ساختارهای شبکه سبک وزن و سرعت سریع از هندسه های ثابت را فعال می کند. تولید اضافی از وسایل به دست آوردن کشش در کم حجم، بالا و پیچیده است.

استراتژی حذف و Locating

اصل 3-2-1 locing استاندارد است: سه پین برای محدود کردن یک هواپیمای اولیه، دو تا یک ثانویه و یکی برای محدود کردن جهت سوم. برای اجتماعات چند جزء، شما ممکن است نیاز به چندین نقطه مرجع و طرح های هشی دارید.د.ک.ک.ک.ک.ک باید بدون تحریف قطعه های کاری، با استفاده از ابزار های ذخیره سازی دستی یا تکراری برای اطمینان از سازگاری، اعمال شود.

ارگونومی و ایمنی اپراتور

اپراتورهای باید قادر به بارگیری و تخلیه قطعات بدون حالت های ناخوشایند یا نیروی بیش از حد باشند. وسایل طراحی با نشانه های بصری (کدگذاری رنگی، خطوط لیزر) و راهنمای لمسی (چامفرها، سرب-ins) برای سرعت بخشیدن به آموزش و کاهش خطا.

ادغام با اتوماسیون مجلس

اگر ثابت بخشی از یک خط خودکار باشد، باید با ربات ها، سیستم های انتقال و سنسورهای کلیدی ارتباط برقرار کند.

  • Datum برای ثبت نام ربات (فیducials, Hardstop)
  • Pneult یا اتصالات الکتریکی [FLT 1] برای گیره ها، سنسورها و سیستم های بینایی.
  • صفحه های آداپتور سریع (FLT 1) برای تعویض وسایل و خارج از سلول ربات.
  • سازگاری با استانداردهای ایمنی [FLT 1] [به عنوان مثال ISO 10218 برای رباتیک]

فرآیند طراحی: از مفهوم تا تولید

۱- تحلیل الزامات مجلس

با جمع آوری داده های طراحی محصول، توالی مونتاژ، تحمل و مورد نیاز از طریقput شروع کنید. شناسایی ابعاد بحرانی و نقاط مداخله بالقوه.استفاده از DFM (طراحی برای ساخت) برای ساده سازی جهت گیری های بخش و کاهش تعداد عناصر منحصر به فرد ثابت.

۲- طراحی مفهومی و چیدمان

یک طرح 3D از ثابت ایجاد کنید، اغلب با استفاده از نرم افزار CAD مانند SolidWorks یا CATIA. Model the workpiece (s) و تعریف نقاط قابل شناسایی و موقعیت های مسدود کننده دسترسی به ابزار دستی یا خودکار را ارزیابی کنید.

تجزیه و تحلیل عنصر Finite (FEA)

سیمکن های تیز کردن و نیروهای مونتاژ برای اطمینان از این که ثابت شده است فراتر از حد قابل قبول نیست، FEA همچنین می تواند خستگی مواد را پیش بینی کند و نشان دهد که کجا دنده ها یا ضخامت تغییر را اضافه کنید، این مرحله برای وسایل با دقت بالا مانند هوافضا یا مونتاژ دستگاه پزشکی حیاتی است.

۴- گواهی و اعتبار

ساخت یک نمونه اولیه - اغلب از طریق تولید افزودنی یا ماشینکاری CNC - و آزمایش آن با اجزای واقعی. اندازه گیری دقت موقعیت با استفاده از CMM یا ردیاب لیزر. Iterate بر روی طراحی بر اساس نتایج آزمون.در محیط های بالا جذب، چرخه های نمونه اولیه قبل از متعهد به تولید ابزار رایج هستند.

۵- پیاده سازی تولید و آموزش

طراحی ثابت، از جمله لایحه مواد، دستورالعمل های مونتاژ و برنامه تعمیر و نگهداری را مستند کنید و بازرسی های تأیید فرآیند را تنظیم کنید. عملکرد ثابت را در طول چرخه عمر خود نظارت کنید و داده ها را برای بهبود مستمر جمع آوری کنید.

موضوعات پیشرفته: لامپ های هوشمند و ابزار سازگار

یکپارچه سازی Sensory

سنسورهای جاسازی شده (به عنوان مثال، نزدیکی، نیرو، دما) می توانند نیروی سرکوب کننده، حضور جزئی و پوشیدن را نظارت کنند.این داده ها به سیستم های کنترل کیفیت تغذیه می کند و تعمیر و نگهداری پیش بینی شده را امکان می دهد، به عنوان مثال، یک ویژگی که تشخیص می دهد پوسیدگی تدریجی نیروی می تواند اپراتورهای را قبل از اینکه باعث سوء تفاهم شود، هشدار دهد.

ویژگی های Adaptive and Self-Configures

تحقیقات در ابزار مجدد قابل تنظیم شامل آرایه های پین موتوریزه است که با اشکال مختلف قسمت، وسایل با آلیاژهای شکل، و پیکربندی مجدد رباتیک هدایت شده با دید، در حالی که هنوز در حال ظهور است، این فن آوری ها وعده می دهند که زمان های تغییر را به ثانیه برای محیط های مخلوط بالا کاهش دهند.

یک مرجع عالی در زمینه اصلاح هوشمند، کار با Woll et al. (20۲۱] در وسایل سازگار برای مونتاژ است که سیستم های خود را بررسی می کند.

قرص های معمول و چگونگی اجتناب از آن

  • به طور کلی بر روی قطعه کار تمرکز کنید: از استفاده از locator های بیشتر از حد لازم اجتناب کنید؛ می تواند باعث ایجاد تغییر شکل جزئی یا استرس مونتاژ شود.
  • تشخیص اثرات حرارتی: وسایل فلزی و تکه های کاری ممکن است به طور متفاوتی در دماهای مختلف گسترش یابد.در مونتاژ دقیق، استفاده از اتاق های دمای ثابت یا مواد جبران کننده را در نظر بگیرید.
  • ارگونومی اپراتور را به کار می برد: یک ثابت که سریع است اما از نظر جسمی خواستار آسیب و حرکت با کیفیت است، همیشه شامل اپراتورهای در بررسی طراحی است.
  • استفاده از لباس: وسایل با استفاده بالا نیاز به نقاط تماس سخت و جایگزین کردن قرارگاه برای نگهداری از آغاز.
  • برای استاندارد سازی: [FLT 1] استفاده از ترکیبی از اجزای خاص فروشنده، قطعات یدکی و آموزش را پیچیده می کند.

مطالعه موردی: خانه های خودرو Redirectdesign

یک تامین کننده درجه 1 در طول مونتاژ ماژول های درب خودرو (از جمله تنظیم کنندگان پنجره، سیم کشی و عایق صدا) مشکلات مربوط به تنظیم مقررات در قاب درب را با نتیجه 8٪ دوباره کار کرد.این یک پایه اکستروژن آلومینیومی را با سرعت تغییر سریع برای مدل های مختلف ماشین پنوماتیک معرفی کرد.

نتیجه گیری

طراحی وسایل برای فرآیندهای مونتاژ چند جزء یک کار دقیق اما با پاداش مهندسی تجهیزات موفق تعادل دقت، تکرار پذیری، دسترسی و انعطاف پذیری در حالی که احترام به هزینه و محدودیت های زمان است.با در نظر گرفتن طرح های مدولار، مواد پیشرفته و ادغام سنسور هوشمند، تولید کنندگان می توانند به عملکرد مونتاژ که تنها یک دهه پیش غیرقابل تصور بود، به عنوان پیچیدگی محصول همچنان افزایش می یابد، نقش ثابت شده در بهره برداری استراتژیک قوی در توسعه امروز، و بهره برداری از کیفیت امروز، و بهره برداری می شود.

برای مطالعه بیشتر در مورد اصول طراحی و بهترین شیوه ها، از مقاله در مورد اصول طراحی ثابت بازدید کنید و راهنمای مجله گرد برای مونتاژ طراحی ثابت را بررسی کنید.