機械制造及動畫技術(shù)裝配過程自動化分析

1、裝配過程自動化裝配過程自動化12 機械產(chǎn)品的裝配是機械制造系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)（聯(lián)想機機械產(chǎn)品的裝配是機械制造系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)（聯(lián)想機械制造系統(tǒng)的過程特性）。據(jù)統(tǒng)計，一些典型產(chǎn)品的械制造系統(tǒng)的過程特性）。據(jù)統(tǒng)計，一些典型產(chǎn)品的裝配時間裝配時間占總生產(chǎn)時間的占總生產(chǎn)時間的40%60%40%60%，而目前自動化水平僅為，而目前自動化水平僅為10%15%10%15%。 裝配自動化的目的裝配自動化的目的提高生產(chǎn)效率提高生產(chǎn)效率、降低成本降低成本，保證，保證產(chǎn)品的產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和穩(wěn)定性裝配質(zhì)量和穩(wěn)定性，降低勞動強度降低勞動強度，保證操作安全保證操作安全。但我國裝配自動化技術(shù)起步晚，雖自主研發(fā)了一些半自動

2、、自動裝配線，但我國裝配自動化技術(shù)起步晚，雖自主研發(fā)了一些半自動、自動裝配線，但自動化程度不高，裝配效率低。但自動化程度不高，裝配效率低。一、基本概況3采用傳統(tǒng)的采用傳統(tǒng)的機械開環(huán)控制單元機械開環(huán)控制單元的裝配自動化技術(shù)的裝配自動化技術(shù) 操作程序由分配軸把操作時間運動行程信息都操作程序由分配軸把操作時間運動行程信息都記錄在凸輪上記錄在凸輪上。 利用利用半柔性控制方法半柔性控制方法構(gòu)建自動裝配系統(tǒng)的裝配自動化技術(shù)構(gòu)建自動裝配系統(tǒng)的裝配自動化技術(shù) 控制單元采用了控制單元采用了預(yù)調(diào)順序控制器預(yù)調(diào)順序控制器，或者采用，或者采用可編程序控制器可編程序控制器，各，各種信息都編制在控制程序中，種信息都編制在

3、控制程序中，操作時間分配和運動行程方便修改操作時間分配和運動行程方便修改。 具有具有柔性控制能力柔性控制能力的裝配自動化技術(shù)的裝配自動化技術(shù) 控制單元配備了帶有控制單元配備了帶有智能電子計算機智能電子計算機的可編程序控制器，能發(fā)出的可編程序控制器，能發(fā)出改變操作順序改變操作順序的信號。的信號。 三個發(fā)展階段三個發(fā)展階段 一、基本概況4 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢與近代基礎(chǔ)技術(shù)（控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、人與近代基礎(chǔ)技術(shù)（控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能等）互相結(jié)合，工智能等）互相結(jié)合，提高自動裝配裝置的性能提高自動裝配裝置的性能。進(jìn)一步提高裝配的柔性進(jìn)一步提高裝配的柔性，大力發(fā)展柔性裝配系

4、統(tǒng)。，大力發(fā)展柔性裝配系統(tǒng)。5u 裝配裝配自動化的基本要求自動化的基本要求 生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度通用化程度較高較高。 目前，自動裝配設(shè)備基本上還屬于目前，自動裝配設(shè)備基本上還屬于專用設(shè)備專用設(shè)備，生產(chǎn)綱領(lǐng)改，生產(chǎn)綱領(lǐng)改變，自動裝配設(shè)備就不適用，即使調(diào)整后加以使用，在技術(shù)和變，自動裝配設(shè)備就不適用，即使調(diào)整后加以使用，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上不合理。經(jīng)濟(jì)上不合理?，F(xiàn)實應(yīng)用中需考慮的因素 產(chǎn)品具有較好的自動裝配工藝產(chǎn)品具有較好的自動裝配工藝性性 裝配零件數(shù)量少；主要零件形狀規(guī)則、對稱、易實現(xiàn)自動定裝配零件數(shù)量少；主要零

5、件形狀規(guī)則、對稱、易實現(xiàn)自動定向；裝配基準(zhǔn)面和主要配合面形狀規(guī)則，易保證定位精度。向；裝配基準(zhǔn)面和主要配合面形狀規(guī)則，易保證定位精度。 實現(xiàn)裝配自動化以后，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)成本實現(xiàn)裝配自動化以后，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)成本降低降低 零件的零件的自動給料、運輸及自動裝配（裝配自動化的內(nèi)容）自動給料、運輸及自動裝配（裝配自動化的內(nèi)容）是是否能達(dá)到要求。否能達(dá)到要求。67u 實現(xiàn)裝配自動化的途徑實現(xiàn)裝配自動化的途徑 借助先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計借助先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計 制定便于裝配的設(shè)計準(zhǔn)則，一方面盡可能地制定便于裝配的設(shè)計準(zhǔn)則，一方面盡可能地減少零件的數(shù)量減少零件的數(shù)量，另一方面另一方面改進(jìn)零件的結(jié)構(gòu)工

6、藝性改進(jìn)零件的結(jié)構(gòu)工藝性，使之便于自動給料、自動傳，使之便于自動給料、自動傳送或自動裝配。（送或自動裝配。（P161 P161 表表7-27-2） 研發(fā)新的裝配工藝與方法研發(fā)新的裝配工藝與方法 應(yīng)根據(jù)我國國情研發(fā)自動化程度不一的各種裝配方法，而應(yīng)根據(jù)我國國情研發(fā)自動化程度不一的各種裝配方法，而并并非盲目地追求全盤自動化非盲目地追求全盤自動化，以實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益。，以實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 盡快實現(xiàn)自動裝配設(shè)備與盡快實現(xiàn)自動裝配設(shè)備與FASFAS的國產(chǎn)化的國產(chǎn)化 裝配機器人裝配機器人是未來是未來柔性自動化裝配柔性自動化裝配的重要工具，應(yīng)大力發(fā)展，的重要工具，應(yīng)大力發(fā)展，并盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化。并盡快實

7、現(xiàn)國產(chǎn)化。89二、自動裝配工藝過程分析自動裝配工藝性好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能使自動裝配過程簡化，有利于實現(xiàn)自動裝配工藝性好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能使自動裝配過程簡化，有利于實現(xiàn)裝配自動化的三個方面內(nèi)容。裝配自動化的三個方面內(nèi)容。零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)滿足的三個條件：零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)滿足的三個條件： 便于便于自動給料自動給料包括零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動化。包括零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動化。 有利于零件有利于零件自動傳送自動傳送包括裝配零件由給料口傳送至裝配工位，以及裝配工位與裝配工位包括裝配零件由給料口傳送至裝配工位，以及裝配工位與裝配工位之間的自動傳送（也要考慮定向）。之間的自動傳送（也

8、要考慮定向）。 有利于有利于自動裝配作業(yè)自動裝配作業(yè) 包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動螺紋聯(lián)接、自動檢測和包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動螺紋聯(lián)接、自動檢測和控制、自動試驗等?？刂?、自動試驗等。零件的結(jié)構(gòu)具有什么樣的特點零件的結(jié)構(gòu)具有什么樣的特點、避免什么結(jié)構(gòu)、避免什么結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性是指產(chǎn)品和零件在保證使用性能的前提下，力求能夠采是指產(chǎn)品和零件在保證使用性能的前提下，力求能夠采用生產(chǎn)率高、勞動量小、材料消耗少和生產(chǎn)成本低的方法制造出來用生產(chǎn)率高、勞動量小、材料消耗少和生產(chǎn)成本低的方法制造出來。u 自動裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性自動裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性10 便于自動給料（便于

9、零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自便于自動給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動化）動化）（1）零件的幾何形狀力求對稱，便于）零件的幾何形狀力求對稱，便于定向處理定向處理（2）若零件本身結(jié)構(gòu)要求而不能對稱，則應(yīng)使不對稱程度合理擴(kuò)）若零件本身結(jié)構(gòu)要求而不能對稱，則應(yīng)使不對稱程度合理擴(kuò)大，以便在大，以便在自動定向自動定向時利用其不對稱性。時利用其不對稱性。改進(jìn)前改進(jìn)后（3）將零件的一端做成圓弧形，這樣易于導(dǎo)向。）將零件的一端做成圓弧形，這樣易于導(dǎo)向。11 便于自動給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自便于自動給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動化）動化）（4

10、）為防止零件互相纏繞，有通槽的零件宜將槽的位置錯開；具有）為防止零件互相纏繞，有通槽的零件宜將槽的位置錯開；具有相同錐度的內(nèi)外表面，應(yīng)使內(nèi)外錐度不等，防止相同錐度的內(nèi)外表面，應(yīng)使內(nèi)外錐度不等，防止“卡死卡死”。改進(jìn)前改進(jìn)后12 便于自動傳送（零件由給料口傳送至裝配工位，以及裝配工位與便于自動傳送（零件由給料口傳送至裝配工位，以及裝配工位與裝配工位之間的自動傳送）裝配工位之間的自動傳送）（1）考慮零件應(yīng)具有）考慮零件應(yīng)具有裝夾基準(zhǔn)面裝夾基準(zhǔn)面，共傳送裝置裝夾和支撐。，共傳送裝置裝夾和支撐。改進(jìn)前改進(jìn)后（2）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工好的面和孔，供傳送中定位。）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工好的面和孔，供傳送中定位。

11、改進(jìn)前改進(jìn)后（3）零件外形盡可能地簡單、規(guī)則、尺寸小。）零件外形盡可能地簡單、規(guī)則、尺寸小。13 便于自動裝配作業(yè)（便于自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動過便于自動裝配作業(yè)（便于自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動過盈聯(lián)接、自動螺紋聯(lián)接、自動粘結(jié)和焊接、自動檢測和控制、自動盈聯(lián)接、自動螺紋聯(lián)接、自動粘結(jié)和焊接、自動檢測和控制、自動試驗）試驗）（1）零件數(shù)量應(yīng)可能少。（裝配體整體工藝結(jié)構(gòu)上來看），應(yīng)可能選）零件數(shù)量應(yīng)可能少。（裝配體整體工藝結(jié)構(gòu)上來看），應(yīng)可能選通用件。通用件。（2）零件尺寸公差及表面幾何特征應(yīng)能保證按照完全互換法進(jìn)行裝配。）零件尺寸公差及表面幾何特征應(yīng)能保證按照完全互換法進(jìn)行裝配

12、。（3）盡量）盡量減少螺紋連接減少螺紋連接，以適應(yīng)自動裝配，如用過盈連接、焊接等。，以適應(yīng)自動裝配，如用過盈連接、焊接等。改進(jìn)前改進(jìn)后14（4）零件上盡量采用）零件上盡量采用定位凸緣定位凸緣，以減少自動裝配中的測量工作。，以減少自動裝配中的測量工作。（5）多個同樣的零件安裝到基礎(chǔ)件上，應(yīng)使零件按）多個同樣的零件安裝到基礎(chǔ)件上，應(yīng)使零件按同一個方向安裝同一個方向安裝。（6）若兩零件裝配時需要調(diào)整位置才能裝配上，則結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮能）若兩零件裝配時需要調(diào)整位置才能裝配上，則結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮能相對移動。相對移動。改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)后15（7）為便于裝配，零件裝配表面應(yīng)增加輔助定位面。）為便于裝配，零件裝

13、配表面應(yīng)增加輔助定位面。（8）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時，應(yīng)設(shè)計）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時，應(yīng)設(shè)計可靠的定向隔離裝置?？煽康亩ㄏ蚋綦x裝置。16（7）為便于裝配，零件裝配表面應(yīng)增加輔助定位面。）為便于裝配，零件裝配表面應(yīng)增加輔助定位面。（8）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時，應(yīng)設(shè)計）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時，應(yīng)設(shè)計可靠的定向隔離裝置?？煽康亩ㄏ蚋綦x裝置。17u 自動裝配工藝設(shè)計的一般要求自動裝配工藝設(shè)計的一般要求（1）各個裝配工位的節(jié)拍應(yīng)同步各個裝配工位的節(jié)拍應(yīng)同步剛性傳送系統(tǒng)；對于裝配工作時間較長的工序，可同時占用相

14、鄰剛性傳送系統(tǒng)；對于裝配工作時間較長的工序，可同時占用相鄰 的幾個裝配工位。的幾個裝配工位。針對形狀比較規(guī)則的簡單零件概率法概率法極化法極化法測定法測定法（2）應(yīng)減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動（除正常運送外）應(yīng)減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動（除正常運送外） 以免影響裝配過程中的定位精度。以免影響裝配過程中的定位精度。（3）合理選擇裝配基準(zhǔn)面，以保證定位精度合理選擇裝配基準(zhǔn)面，以保證定位精度裝配基準(zhǔn)面通常是精加工的面或面積較大的配合面；同時考慮裝裝配基準(zhǔn)面通常是精加工的面或面積較大的配合面；同時考慮裝配家具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。配家具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。（4）對裝配件進(jìn)行分類自動給料對裝配件進(jìn)行分類自

15、動給料（5）關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動定向關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動定向18u 自動裝配工藝設(shè)計的一般要求自動裝配工藝設(shè)計的一般要求（6）易纏繞零件要能進(jìn)行定量隔離易纏繞零件要能進(jìn)行定量隔離螺紋連接螺紋連接 單軸工作頭，手工裝配；單軸工作頭，手工裝配；裝配質(zhì)量檢測裝配質(zhì)量檢測 ，不合格裝配件的調(diào)整、剔除等工作自動化程，不合格裝配件的調(diào)整、剔除等工作自動化程度低；度低；尚不成熟的裝配工藝，和使用自動化裝配但經(jīng)濟(jì)效益不顯著尚不成熟的裝配工藝，和使用自動化裝配但經(jīng)濟(jì)效益不顯著的工序，可用手工裝配；的工序，可用手工裝配；零件結(jié)構(gòu)簡單零件結(jié)構(gòu)簡單 易自動定向，自動裝配程度高；易自動定向，自動裝配程度高；品種單一自動

16、化程度高；品種單一自動化程度高；裝配自動線的自動化程度優(yōu)先級裝配自動線的自動化程度優(yōu)先級裝配基礎(chǔ)件的傳送裝配夾具的傳送裝配基礎(chǔ)件的傳送裝配夾具的傳送 形狀規(guī)則且數(shù)量多的零件的供料與形狀規(guī)則且數(shù)量多的零件的供料與定向檢測、清洗等工作。定向檢測、清洗等工作。采用彈射器將繞簧機和裝配線銜接采用彈射器將繞簧機和裝配線銜接改進(jìn)彈簧結(jié)構(gòu)改進(jìn)彈簧結(jié)構(gòu)（7）精密配合副要進(jìn)行分組選配精密配合副要進(jìn)行分組選配（8）合理確定裝配的自動化程度合理確定裝配的自動化程度19u 自動裝配工藝設(shè)計過程自動裝配工藝設(shè)計過程三、自動裝配原理20u 裝配的基本形式與特點裝配的基本形式與特點（1）單工位裝配）單工位裝配 （2）固定工

17、位順序裝配）固定工位順序裝配（3）固定工位流水裝配）固定工位流水裝配（4）裝配車間）裝配車間（5）巢式裝配）巢式裝配（6）移動的順序裝配）移動的順序裝配（7）移動的流水裝配）移動的流水裝配 組織形式可以具體化為：空間排列物流之間的時間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過程中裝配對象的運動狀態(tài)三、自動裝配原理21u 裝配的基本形式與特點裝配的基本形式與特點（1）單工位裝配）單工位裝配 （2）固定工位順序裝配）固定工位順序裝配（3）固定工位流水裝配）固定工位流水裝配（4）裝配車間）裝配車間（5）巢式裝配）巢式裝配（6）移動的順序裝配）移動的順序裝配（7）移動的流水裝配）移動的流水裝配 集中固定式裝配集

18、中固定式裝配1.1.全部裝配工作在全部裝配工作在一個固定工位一個固定工位完成。完成。（如果是大型復(fù)雜產(chǎn)品的裝配，工人分組按（如果是大型復(fù)雜產(chǎn)品的裝配，工人分組按工藝裝配順序一組一組上去裝配）工藝裝配順序一組一組上去裝配）2.2.裝配所需的零件也集中放在工作地點附近裝配所需的零件也集中放在工作地點附近（固定工位裝配的特點），基礎(chǔ)件與配合件（固定工位裝配的特點），基礎(chǔ)件與配合件不需要傳輸不需要傳輸。3.3.裝配時間長，多適用于單件小批生產(chǎn)。裝配時間長，多適用于單件小批生產(chǎn)。組織形式可以具體化為：空間排列物流之間的時間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過程中裝配對象的運動狀態(tài)三、自動裝配原理22u 裝配

19、的基本形式與特點裝配的基本形式與特點（1）單工位裝配）單工位裝配 （2）固定工位順序裝配）固定工位順序裝配（3）固定工位流水裝配）固定工位流水裝配（4）裝配車間）裝配車間（5）巢式裝配）巢式裝配（6）移動的順序裝配）移動的順序裝配（7）移動的流水裝配）移動的流水裝配 分散分散/ /多組固定式裝配（多組固定式裝配（強調(diào)平行工作強調(diào)平行工作）1.1.把產(chǎn)品的全部裝配過程分別在多個工作地把產(chǎn)品的全部裝配過程分別在多個工作地點進(jìn)行。點進(jìn)行。2.2.裝配周期短，生產(chǎn)場地的使用率和生產(chǎn)效裝配周期短，生產(chǎn)場地的使用率和生產(chǎn)效率較高。率較高。組織形式可以具體化為：空間排列物流之間的時間關(guān)系工作分工的范圍和種類

20、在裝配過程中裝配對象的運動狀態(tài)產(chǎn)品固定式流水裝配（產(chǎn)品固定式流水裝配（產(chǎn)品不動工人動，裝產(chǎn)品不動工人動，裝配過程沒有時間間隔配過程沒有時間間隔）1.1.裝配過程分成若干個獨立的裝配工序，分裝配過程分成若干個獨立的裝配工序，分別由幾組工人負(fù)責(zé)。別由幾組工人負(fù)責(zé)。2.2.各組工人按工序順序依次到各工位工作。各組工人按工序順序依次到各工位工作。3.3.工人專業(yè)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，裝配工人專業(yè)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，裝配周期短，適用于笨重產(chǎn)品的成批生產(chǎn)。周期短，適用于笨重產(chǎn)品的成批生產(chǎn)。是固定裝配的高級形式是固定裝配的高級形式固定式裝配：產(chǎn)品不動工人固定式裝配：產(chǎn)品不動工人動；裝配所需零件集中放在

21、動；裝配所需零件集中放在工作地點附近。工作地點附近。三、自動裝配原理23u 裝配的基本形式與特點裝配的基本形式與特點（1）單工位裝配）單工位裝配 （2）固定工位順序裝配）固定工位順序裝配（3）固定工位流水裝配）固定工位流水裝配（4）裝配車間）裝配車間（5）巢式裝配）巢式裝配（6）移動的順序裝配）移動的順序裝配（7）移動的流水裝配）移動的流水裝配 自由移動式裝配（自由移動式裝配（工人不動工人不動）工人或運輸裝置（小車）運送到各個工作地工人或運輸裝置（小車）運送到各個工作地點，完成有關(guān)的裝配工作。在一個工作地點點，完成有關(guān)的裝配工作。在一個工作地點完成某一工序后，再送到下一個工作地點進(jìn)完成某一工序

22、后，再送到下一個工作地點進(jìn)行其他工序的裝配。行其他工序的裝配。裝配節(jié)拍是自由調(diào)節(jié)的裝配節(jié)拍是自由調(diào)節(jié)的。組織形式可以具體化為：空間排列物流之間的時間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過程中裝配對象的運動狀態(tài)強制移動裝配（強制移動裝配（裝配過程沒有時間間隔裝配過程沒有時間間隔）1.1.由傳送帶或傳送鏈由傳送帶或傳送鏈連續(xù)或間歇連續(xù)或間歇地由一個工地由一個工作地點移向下一個工作地點（節(jié)拍是固定）。作地點移向下一個工作地點（節(jié)拍是固定）。2.2.連續(xù)移動式連續(xù)移動式裝配，是工人在裝配對象移動裝配，是工人在裝配對象移動過程中進(jìn)行裝配（過程中進(jìn)行裝配（工人動工人動），裝配時間和運），裝配時間和運輸時間重合。

23、輸時間重合。移動式裝配：產(chǎn)品動，工人移動式裝配：產(chǎn)品動，工人呢？呢？無形象的流水線無形象的流水線24u 裝配件的傳送與定位裝配件的傳送與定位1 1裝配件的傳送裝配件的傳送傳送途徑傳送途徑 -裝配工位與料倉和中轉(zhuǎn)站之間裝配工位與料倉和中轉(zhuǎn)站之間 -裝配工位之間裝配工位之間傳送對象傳送對象 -工件托盤工件托盤 -基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件 -其他零件其他零件常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點（表7-3）25常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點26常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點27常用傳送設(shè)備（機構(gòu)）類型及其特點常用傳送設(shè)

24、備（機構(gòu)）類型及其特點282 2裝配件的定位裝配件的定位基礎(chǔ)件、配合件、聯(lián)接件經(jīng)傳送后必須停在基礎(chǔ)件、配合件、聯(lián)接件經(jīng)傳送后必須停在精確的精確的位置，才能保位置，才能保證后續(xù)裝配工作順利進(jìn)行。證后續(xù)裝配工作順利進(jìn)行。定位機構(gòu)的定位機構(gòu)的要求非常高要求非常高，要能，要能承受很大的力并精確地承受很大的力并精確地工作。工作。常用定位機構(gòu)常用定位機構(gòu)常用常用楔形銷、楔形滑塊、楔形銷、楔形滑塊、杠桿、彈簧定位銷杠桿、彈簧定位銷等等作為定位元件。作為定位元件。靠定位機構(gòu)來保證圖7-2 定位銷的定位過程a) 圓柱銷開始伸出作預(yù)定位 b) 錐銷伸出 c)定位結(jié)束，兩銷在相反方向與定位套貼緊1-工作臺 2-定位

25、套 3-支架 4- 預(yù)定位銷 5-聯(lián)結(jié)板 6-彈簧 7-錐銷 293 3裝入和螺紋連接自動化裝入和螺紋連接自動化裝入自動化裝入自動化工件經(jīng)定向和傳送到達(dá)裝配工位后，由裝入機構(gòu)在裝配基礎(chǔ)件上工件經(jīng)定向和傳送到達(dá)裝配工位后，由裝入機構(gòu)在裝配基礎(chǔ)件上對準(zhǔn)對準(zhǔn)、裝入裝入。（1 1）重力裝入）重力裝入無需施加外力的機構(gòu)，但需定位裝置：機械擋塊，適用于鋼球、無需施加外力的機構(gòu)，但需定位裝置：機械擋塊，適用于鋼球、彈簧等零件的裝入。彈簧等零件的裝入。（2）機械推入）機械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸用曲柄連桿、凸輪和氣缸/液壓缸直接連接的往復(fù)運動機構(gòu)控制液壓缸直接連接的往復(fù)運動機構(gòu)控制裝入，適用于小型電機上端蓋

26、、軸承等零件的裝入。裝入，適用于小型電機上端蓋、軸承等零件的裝入。（3）機動夾入）機動夾入用機械手夾持零件裝入，適用于小型零件、軸類、盤類零件。用機械手夾持零件裝入，適用于小型零件、軸類、盤類零件。裝入動作（路線）簡單裝入動作（路線）簡單303 3裝入和螺紋連接自動化裝入和螺紋連接自動化螺紋連接自動化螺紋連接自動化螺紋連接自動化包括螺母、螺釘螺紋連接自動化包括螺母、螺釘/螺栓等的自動傳送、對準(zhǔn)、擰螺栓等的自動傳送、對準(zhǔn)、擰緊。其中緊。其中勞動強度大的是擰緊工作勞動強度大的是擰緊工作，也是實現(xiàn)自動化首要考慮的問題也是實現(xiàn)自動化首要考慮的問題。另一方面，實現(xiàn)另一方面，實現(xiàn)自動對準(zhǔn)和擰入的難度較大自

27、動對準(zhǔn)和擰入的難度較大，在某些場合，安排，在某些場合，安排手工操作是合理的，在自動化設(shè)計時應(yīng)手工操作是合理的，在自動化設(shè)計時應(yīng)少用螺紋連接少用螺紋連接。（聯(lián)想自動裝。（聯(lián)想自動裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性）配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性）31課堂作業(yè)選擇題：1.在自動裝配條件下，零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合（）。 A、便于自動給料、自動裝配作業(yè)和自動檢測的原則 B、便于自動給料、零件自動傳送和自動裝配作業(yè)的原則 C、便于自動給料、自動傳送和自動檢測的原則D、便于零件自動傳送、自動裝配作業(yè)和自動檢測的原則2.在自動裝配系統(tǒng)中，為順利地完成裝配工作，必須保證基礎(chǔ)件、配合件和聯(lián)接件等停止在精確的位置，可以通過（）。 A、

28、定位機構(gòu)來實現(xiàn) B、送料結(jié)構(gòu)來實現(xiàn) C、調(diào)整機構(gòu)來實現(xiàn) D、輔助機構(gòu)來實現(xiàn)四、自動裝配機械32u 自動裝配機械的基本形式和特點自動裝配機械的基本形式和特點裝配機裝配機是一種按一定時間節(jié)拍工作的機械化的裝配設(shè)備，有時是一種按一定時間節(jié)拍工作的機械化的裝配設(shè)備，有時也需要手工裝配與之配合。裝配機所完成的任務(wù)是把配合件往基礎(chǔ)件上也需要手工裝配與之配合。裝配機所完成的任務(wù)是把配合件往基礎(chǔ)件上安裝安裝，并把完成的部件或產(chǎn)品，并把完成的部件或產(chǎn)品取下來取下來。 自動裝配機械按類型分，可分為自動裝配機械按類型分，可分為單工位裝配機單工位裝配機與與多工位裝多工位裝配機配機（涉及（涉及工件傳送系統(tǒng)工件傳送系統(tǒng)）

29、。）。33單工位裝配機單工位裝配機單工位裝配機單工位裝配機它只有它只有單一的工位單一的工位，沒有傳送工具（基礎(chǔ)件沒有傳送工具（基礎(chǔ)件無需傳送）無需傳送）的介入，只有的介入，只有一種或幾種簡單的裝配操作（通?；A(chǔ)件一種或幾種簡單的裝配操作（通?；A(chǔ)件無需翻面）無需翻面），故應(yīng)用多限于只由，故應(yīng)用多限于只由23個零件組成個零件組成的簡單裝配體。的簡單裝配體。在這種裝配機上在這種裝配機上同時進(jìn)行幾個方向的裝配是可能的同時進(jìn)行幾個方向的裝配是可能的而且是而且是經(jīng)常使用的方法。這種裝配機的工作效率可達(dá)到每小時經(jīng)常使用的方法。這種裝配機的工作效率可達(dá)到每小時3012000個裝配動作（個裝配動作（效率高效率

30、高）。）。34單工位裝配機案例單工位裝配機案例自動擰螺釘機自動擰螺釘機圖7-4 單工位裝配機的設(shè)計布置和操作順序a) 裝配位置 b) 出料1-出料軌道 2-滑板 3-擋塊 4-起出器工位單一，基礎(chǔ)件布置好后，配合件的進(jìn)料和裝配也在同一臺設(shè)備上完成35多工位裝配機多工位裝配機多工位裝配機多工位裝配機它有它有多個工位多個工位，各工位分別承擔(dān)，各工位分別承擔(dān)不同的裝配工不同的裝配工作作，需設(shè)置傳送系統(tǒng)需設(shè)置傳送系統(tǒng)的介入，應(yīng)用于由的介入，應(yīng)用于由3個以上零部件個以上零部件的產(chǎn)品裝配。的產(chǎn)品裝配。傳送系統(tǒng)的形式傳送系統(tǒng)的形式：回轉(zhuǎn)型回轉(zhuǎn)型自動裝配機自動裝配機、直進(jìn)型直進(jìn)型自動裝配自動裝配機機、環(huán)形環(huán)形

31、自動裝配機自動裝配機。工位間傳送方式工位間傳送方式：連續(xù)連續(xù)傳送、傳送、間歇間歇傳送傳送傳送裝置的結(jié)構(gòu)形式傳送裝置的結(jié)構(gòu)形式：水平型、垂直型：水平型、垂直型36多工位裝配軸承裝配37回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺為核心部件，為核心部件，適用于適用于輕、小型輕、小型零件的裝零件的裝配；工件一次定位裝夾。配；工件一次定位裝夾。結(jié)構(gòu)緊湊，供料和裝配機結(jié)構(gòu)緊湊，供料和裝配機構(gòu)的布置受空間限制，構(gòu)的布置受空間限制，會會有不工作的工位有不工作的工位。回轉(zhuǎn)型自動裝配機回轉(zhuǎn)型自動裝配機38一種裝配基礎(chǔ)件或隨行夾具在鏈?zhǔn)交蛲茥U步伐式傳送裝置上一種裝配基礎(chǔ)件或隨行夾具在鏈?zhǔn)交蛲茥U步伐式傳送裝置上進(jìn)行直線或環(huán)行傳送的裝配機，

32、進(jìn)行直線或環(huán)行傳送的裝配機，裝配工位沿直線排列，裝裝配工位沿直線排列，裝配對象沿直線傳送，返回時帶著空夾具（較多）返回。配對象沿直線傳送，返回時帶著空夾具（較多）返回。圖7-5 夾具升降臺返回的直進(jìn)型裝配機1-工作頭 2-返回空夾具 3-夾具返回起始位置 4-裝配基礎(chǔ)件圖7-6 夾具水平返回的直進(jìn)型裝配機1-工作頭安裝臺面 2-工作頭 3-夾具安裝板 4-鏈板裝配工位沿直線排列裝配工位沿直線排列直進(jìn)型自動裝配機直進(jìn)型自動裝配機39裝配工位沿環(huán)形排列，裝配對象沿環(huán)形傳送，返回空夾具較少。裝配工位沿環(huán)形排列，裝配對象沿環(huán)形傳送，返回空夾具較少。圖7-7 矩形平面軌道環(huán)行型自動裝配機1工作頭 2隨行

33、夾具 3基礎(chǔ)件 4空夾具返回 5裝配成品 裝配工位沿環(huán)形排列裝配工位沿環(huán)形排列環(huán)形自動裝配機環(huán)形自動裝配機40裝配過程中，工件連續(xù)恒速傳送，裝配作業(yè)與傳送過程重合。裝配過程中，工件連續(xù)恒速傳送，裝配作業(yè)與傳送過程重合。連續(xù)傳送連續(xù)傳送特點：生產(chǎn)效率高；裝配頭與工件之間的相對定位困難，不能采特點：生產(chǎn)效率高；裝配頭與工件之間的相對定位困難，不能采用固定式裝配機械。用固定式裝配機械。應(yīng)用：小型簡單裝配中可能采用此傳送，一般都使用間歇式傳送應(yīng)用：小型簡單裝配中可能采用此傳送，一般都使用間歇式傳送圖7-8 帶往復(fù)式裝配工作頭的連續(xù)傳送裝配方式 41裝配過程中，裝配過程中，工件按一定工件按一定節(jié)拍傳送，

34、節(jié)拍傳送，并并停停在工位上進(jìn)行裝配在工位上進(jìn)行裝配，可分可分為為同步傳送同步傳送和和非同步傳送。非同步傳送。間歇傳送間歇傳送同步傳送：同步傳送：各工位上的裝配件每隔一定節(jié)拍時間各工位上的裝配件每隔一定節(jié)拍時間都同時都同時向下一個工向下一個工位移動。工序較短的工位存在位移動。工序較短的工位存在等工浪費等工浪費；某工位出現(xiàn)故障，全線受影；某工位出現(xiàn)故障，全線受影響。用于響。用于小型工件和節(jié)拍較?。ㄊ畮酌耄┬⌒凸ぜ凸?jié)拍較小（十幾秒）的產(chǎn)品裝配時的傳送。的產(chǎn)品裝配時的傳送。非同步傳送：非同步傳送：有有緩沖儲存裝置緩沖儲存裝置，不同節(jié)拍的不同節(jié)拍的工序組織在一條裝配線工序組織在一條裝配線中，且個別工位

35、出現(xiàn)短時間可修復(fù)故障時中，且個別工位出現(xiàn)短時間可修復(fù)故障時不會影響全線不會影響全線。適用于。適用于操操作比較復(fù)雜作比較復(fù)雜而又包括而又包括手工工位手工工位的裝配線。（柔性式）的裝配線。（柔性式）圖7-9 非同步傳送裝置1-機械手 2-料斗 3-緩沖貯存 4-隨行夾具 5-操作者 電鉆手工裝配42單工位裝配機單工位裝配機連續(xù)傳送連續(xù)傳送多工位裝配機多工位裝配機4個特點個特點4個特點個特點傳送系統(tǒng)的傳送系統(tǒng)的3種布置形式種布置形式傳送系統(tǒng)的傳送系統(tǒng)的2種結(jié)構(gòu)形式種結(jié)構(gòu)形式傳送系統(tǒng)的傳送系統(tǒng)的2種工位間的種工位間的傳送方式傳送方式五、柔性裝配系統(tǒng)43產(chǎn)品更新周期縮短產(chǎn)品更新周期縮短、批量減小批量減小

36、、品種增多品種增多，要求自動裝配系統(tǒng)具，要求自動裝配系統(tǒng)具有有柔性響應(yīng)柔性響應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)了，進(jìn)而出現(xiàn)了柔性裝配系統(tǒng)（柔性裝配系統(tǒng)（Flexible Assembly System，F(xiàn)AS） FAS可對可對某一特定產(chǎn)品的變型產(chǎn)品某一特定產(chǎn)品的變型產(chǎn)品按程序編制的按程序編制的隨機指令隨機指令進(jìn)行裝配，也可根據(jù)需要進(jìn)行裝配，也可根據(jù)需要增加或減少一些裝配環(huán)節(jié)增加或減少一些裝配環(huán)節(jié)，在功能、功，在功能、功率和幾何形狀允許范圍內(nèi)，最大限度地率和幾何形狀允許范圍內(nèi)，最大限度地滿足一族產(chǎn)品的裝配滿足一族產(chǎn)品的裝配。u FASFAS的組成的組成FAS可柔性裝配系統(tǒng)可柔性裝配系統(tǒng)由由裝配機器人裝配機器人系統(tǒng)和系統(tǒng)和外圍設(shè)備外圍設(shè)備構(gòu)成。外構(gòu)成。外圍設(shè)備包括靈活的物料搬運系統(tǒng)、零件自動供料系統(tǒng)、工具（手指圍設(shè)備包括靈活的物料搬運系統(tǒng)、零件自動供料系統(tǒng)、工具（手指）自動更換裝置及工具庫、視覺系統(tǒng)、基礎(chǔ)件系統(tǒng)、控制和計算機）自動更換裝置及工具庫、視覺系統(tǒng)、基礎(chǔ)件系統(tǒng)、控制和計算機管理系統(tǒng)等。管理系統(tǒng)等。裝配對象一定范圍內(nèi)可變裝配對象一定范圍內(nèi)可變裝配順序可變裝配順序可變捆綁記憶：捆綁記憶：FAS裝配機器人裝配機器人44u 裝配機器人與其它裝配方式的比較（擴(kuò)展內(nèi)容）裝配機器人與其它裝配方式的比較（擴(kuò)展內(nèi)容）一般來說，要實現(xiàn)裝配工作，可以用一般來說，要實現(xiàn)裝配工作，可以用人工人工、專用裝配機械專用裝配機