Агрегатный принцип построения сборочной машины расширяет границы применения автоматического сборочного оборудования. Сборочные машины, построенные по агрегатному принципу, состоят, как правило, из унифицированных деталей и сборочных единиц, которые могут изготовляться централизованно, т. е. более производительными и экономичными методами. Сборочные единицы и механизмы агрегатных машин могут выпускаться серийно, так как конструктивно и технологически они достаточно отработаны, отсюда – более высокая надежность их работы.

Сроки проектирования агрегатных машин, а также сроки их отладки по сравнению с машинами моноблочной конструкции значительно меньше. Конструкции агрегатных сборочных машин позволяют осуществлять их переналадку и перекомпоновку при изменении конструкции собираемых изделий или изменении технологического процесса сборки. В результате осуществления принципа агрегатирования возможна повторяемость отдельных механизмов в конструкции не только однотипового, но и разнотипового оборудования, последующая их унификация или нормализация. Агрегатный принцип построения открывает широкие возможности обновления конструкции и создания более совершенных сборочных машин с использованием ранее освоенных деталей и сборочных единиц, а также создает ряд преимуществ конструктивною и эксплуатационного характера, связанных с улучшением ремонтоспособности. Применение агрегатных сборочных машин позволяет сравнительно точно определить стоимость сборочного оборудования.

Агрегатный принцип построения сборочных машин должен быть подчинен условиям наиболее рациональных переналадок, поэтому система агрегатирования и номенклатура агрегатных механизмов должна основываться на анализе конструкций собираемых изделий и их классификации по конструктивно-технологическим принципам. Система агрегатирования должна обеспечить возможность компоновки сборочного оборудования с различной степенью автоматизации сборочного процесса в зависимости от конкретных производственных условий.

Важное значение приобретает автоматизация сборочных процессов в условиях серийного производства, где предпосылкой рационального использования сборочного оборудования является возможность его быстрой переналадки. Значение переналаживаемости сборочного оборудования таит в себе огромные возможности, так как сама переналадка оборудования позволяет предотвратить его преждевременное моральное старение.

Процесс переналадки сборочного оборудования, вызываемый изменением конструкции собираемого изделия, зависит от того, насколько глубоко произведен технологический анализ изделий с учетом перспективы их дальнейшего развития и от конструктивного анализа сборочного оборудования. Процесс переналаживаемого сборочного оборудования может производиться двумя методами – регулированием специально предусмотренных элементов и заменой отдельных механизмов и элементов сборочной машины. На начальной стадии при создании переналаживаемого сборочного оборудования должна быть произведена классификация сборочных единиц на основе идентичности их служебного назначения типоразмеров и на основе типовых технологических процессов с учетом возможных переналадок. Большое значение при этом имеют перспективы развития конструкции собираемых изделий и возможность влияния на них с позиции механизации и автоматизации сборочных процессов. Способность оборудования к переналадке зависит от технологических признаков, заложенных в основе формирования сборочных единиц.

Сложность и разнохарактерность конструкций изделий одинакового служебного назначения затрудняет процесс создания переналаживаемого оборудования. И все же в последнее время производится работа по созданию типовых изделий и составляющих их сборочных единиц с учетом требования автоматизации их сборки с применением агрегатного сборочного оборудования.

Унифицированные элементы сборочных машин предназначены лишь для выполнения отдельных переходов: транспортирования объектов сборки, ориентирования, подачи, фиксирования устройств, контроля качества.

По мере увеличения степени автоматизации процесса сборки усложняется возможность унификации сборочного оборудования.

Диапазон типоразмеров объектов сборки, подлежащих сборке на переналаживаемом оборудовании, определяется экономической целесообразностью данного типоразмера объекта сборки с точки фения наиболее эффективного использования оборудования и наибольшей повторяемостью данных типоразмеров собираемых объектов. От выбора рационального типоразмера зависит характер и трудоемкость переналадок, необходимых для перехода на новый типоразмер объекта сборки, собираемого на данной машине. Одним из факторов эффективности переналадок является единство условий базирования собираемых деталей, от которых зависит выбор типовых переналаживаемых сборочных устройств. Для этого необходима классификация деталей машиностроения, основанная на единстве условий их базирования в зависимости от характера сопряжения, а также конструктивных параметров сборочной машины. Возможности и методы переналадки сборочных машин должны закладываться в конструкцию в самом начале ее создания. Замена отдельных механизмов сборочной машины возможна при условии, если они построены по агрегатному принципу. Большое значение при этом имеет степень расчленения на отдельные типовые механизмы, что зависит от выбранной системы агрегатирования. Однако замена отдельных узлов сборочной машины очень часто связана с длительной её наладкой, что относится, в первую очередь, к механизмам автоматической подачи и ориентации деталей и механизмов сопряжения. Выбирая систему агрегатирования машины с учетом условий ее переналаживаемости применительно к конкретному ряду изделий, стремятся к тому, чтобы замене подлежал лишь тот элемент машины, от которого зависит обеспечение необходимых параметров, и чтобы эта замена в меньшей степени отражалась на работе остальных механизмов. Часто в конструкциях сборочных машин переналаживание осуществляют регулированием специально предусмотренных элементов машины. Целесообразность регулирования этих элементов в условиях серийного производства экономически оправдана.

Переналаживаемость автоматической сборочной машины лимитируется возможностями отдельных ее механизмов. Базирующие и закрепляющие устройства сборочной машины, наиболее чувствительные к изменениям формы собираемых деталей, менее всего поддающиеся переналадке, поэтому в конструкциях сборочных машин целесообразно создавать новые быстросменные механизмы.

Менее трудоемкой является переналадка механизмов, питающих деталями рабочие позиции и удаляющих собранные изделия из машины, так как их действие не связано с необходимостью ориентации деталей. Однако механизм поштучной выдачи, питатели и сбрасыватели также связаны с формой собираемых деталей, и поэтому быстрота и легкость их переналадки зависят от степени универсальности и возможности быстрой замены тех элементов механизмов, которые непосредственно соприкасаются с поверхностями собираемых деталей. Оптимальные пределы переналаживаемости закрепляемых механизмов устанавливаются в результате конструктивно-технологического анализа ряда изделий, подлежащих сборке на создаваемом оборудовании.

Эффективность применения типового автоматического сборочного оборудования зависит в значительной мере от возможностей его быстрой переналаживаемости. Требование переналаживаемости должно быть одним из главных условий при выборе структуры сборочных машин.

Эффективность переналаживания зависит от следующих факторов;

1) правильности выбора технологических признаков как основы формирования изделий машиностроения, подлежащих сборке на переналаживаемом оборудовании:

2) выбора целесообразного ряда типоразмеров изделий машиностроения, подлежащих сборке:

3) единства условий базирования собираемых деталей;

4) единства механических характеристик материалов деталей для выбора рационального диапазона режимов сборки.

В значительно большей мере переналаживанию подвержены механизмы сборочной машины, предназначенные для автоматической подачи и ориентации деталей, хотя процесс их переналадки является трудоемким.

Существующие автоматические ориентирующие устройства, являются механизмами узко специальными, проектируемыми для определенных деталей и широко применяются при крупносерийном производстве машин.

В качестве самостоятельных агрегатов в ориентирующем устройстве выделяются элементы конструкций, выполняющие четко определенные функции ориентирования. Учитывается максимально возможное число компоновок, в которые может входить выделенный элемент, а конструкции элементов должны обеспечивать как возможность их сопряжения с другими элементами, так и работоспособность всех элементов в различных сочетаниях.

В состав нормализованных агрегатов для линий входят также различные узлы приводных и подающих устройств, применяемых не только для передачи деталей между операциями, но и для установки деталей и узлов в приспособлениях, в качестве выталкивателей для обслуживания контрольных операций и др. Разработана также гамма прессов с усилием от 3400 Н до 0,6 Н для встраивания в линию. Подобно автоматическим линиям для механической обработки крупногабаритных деталей автоматические сборочные линии, компонуемые из агрегатных механизмов, широко применяются в крупносерийном и массовом производстве. Первые автоматические сборочные линии из агрегатных сборочных механизмов были сконструированы в СКВ АЛ и АС и НИИтракторсельхозмаше для сборки двигателей автомобилей, блок-картеров с крышками коренных подшипников и головок цилиндров тракторных двигателей. В автоматических сборочных линиях использован агрегатный принцип компоновки; станины, стойки, кантователи, транспортные системы, приводные станции, механизмы фиксации и другие механизмы, сконструированные для механической обработки блок-картеров и головок тракторных двигателей. В автоматических сборочных линиях применены типовые головки для выполнения резьбозавертыва-ющих операций, гидровинтовые гайко- и шпильковерты с тарированным крутящим моментом затяжки, патроны для ввинчивания шпилек и навинчивания гаек конструкции НИИтракторсельхозмаша.

Преемственность агрегатирования с линиями механической обработки корпусных деталей, а также созданные гаммы типоразмеров головок, гидровинтовых гайко- и шпильковертов, патронов позволяют значительно сократить сроки проектирования, изготовления и отладки автоматических линий сборки.

Значительная часть изделий машиностроения не отвечает требованиям унификации деталей и сборочных единиц. Так, например, конструкции коромысел клапанов в сборе двигателей одинакового служебного назначения имеют различия по форме самих деталей и по выполнению их соединений в процессе сборки. Наиболее технологичным унифицированным исполнением могло быть, например, коромысло клапана в сборе двигателя Д-50, где винт легко может ориентироваться и подаваться к базирующим и сборочным устройствам, простым по конструкции. Сборочные автоматы и их соответствующие механизмы для сборки коромысел клапанов различных двигателей отличались бы только габаритами.

В машиностроении имеются конструкции изделий, которые отвечают требованиям унификации и нормализации. Так, например, ножи режущих аппаратов сенокосилок и зерноуборочных комбайнов, состоящие из стенки, сегментов и заклепок, полностью унифицированы и отличаются только длиной спинки и числом приклепанных к ней сегментов. Такая конструкция ножа режущего аппарата позволила создать типовую автоматическую сборочную линию. Отличием таких линий является длина загрузочных и разгрузочных механизмов.

Таким образом, унификация и нормализация изделий машиностроения и их сборочных единиц является средством, которое позволяет создавать типовые сборочные устройства, автоматы и автоматические линии с высокими экономическими показателями.