第6章 裝配自動(dòng)化2

1、2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院1/45一、概述一、概述二、自動(dòng)裝配工藝過程分析二、自動(dòng)裝配工藝過程分析三、自動(dòng)裝配機(jī)與自動(dòng)裝配線三、自動(dòng)裝配機(jī)與自動(dòng)裝配線四、自動(dòng)裝配實(shí)例四、自動(dòng)裝配實(shí)例第六章第六章 裝配過程自動(dòng)化裝配過程自動(dòng)化2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院2一、概述一、概述1、裝配過程自動(dòng)化的目的及意義裝配過程自動(dòng)化的目的及意義2、裝配過程自動(dòng)化的裝配過程自動(dòng)化的現(xiàn)狀現(xiàn)狀3、裝配過程自動(dòng)化的條件裝配過程自動(dòng)化的條件4、裝配過程自動(dòng)化的內(nèi)容裝配過程自動(dòng)化的內(nèi)容2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院3保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量提高生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率降低生產(chǎn)成本，改善勞動(dòng)條件降

2、低生產(chǎn)成本，改善勞動(dòng)條件目的及意義目的及意義1、裝配過程自動(dòng)化的目的及意義、裝配過程自動(dòng)化的目的及意義2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院4國(guó)外到現(xiàn)在為止，也只有不到國(guó)外到現(xiàn)在為止，也只有不到30%的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了裝配自動(dòng)化。的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了裝配自動(dòng)化。即使在美國(guó)和日本，自動(dòng)裝配機(jī)與金屬切削機(jī)床相比，也僅為即使在美國(guó)和日本，自動(dòng)裝配機(jī)與金屬切削機(jī)床相比，也僅為1:100， 裝配的費(fèi)用占裝配的費(fèi)用占54%。機(jī)械產(chǎn)品的裝配工作量機(jī)械產(chǎn)品的裝配工作量技術(shù)上的技術(shù)上的復(fù)雜性復(fù)雜性占整個(gè)產(chǎn)品制造工作量的占整個(gè)產(chǎn)品制造工作量的2070%主要原因主要原因機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)方面因素方面因素 機(jī)械產(chǎn)品的裝配過程

3、包含了很多復(fù)雜的裝配動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品的裝配過程包含了很多復(fù)雜的裝配動(dòng)作，這些動(dòng)作用手工完成時(shí)，除耗費(fèi)體力外，一作，這些動(dòng)作用手工完成時(shí)，除耗費(fèi)體力外，一般并不難實(shí)現(xiàn)。般并不難實(shí)現(xiàn)。 但當(dāng)采用自動(dòng)化裝置來代替人工操作時(shí)，就需但當(dāng)采用自動(dòng)化裝置來代替人工操作時(shí)，就需要相當(dāng)復(fù)雜的要求要相當(dāng)復(fù)雜的要求工作準(zhǔn)確穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)工作準(zhǔn)確穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)和和可靠的可靠的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)。，才能實(shí)現(xiàn)。 許多機(jī)械產(chǎn)品，在裝配結(jié)構(gòu)和零件結(jié)構(gòu)方面，許多機(jī)械產(chǎn)品，在裝配結(jié)構(gòu)和零件結(jié)構(gòu)方面，還不適應(yīng)自動(dòng)裝配的要求。還不適應(yīng)自動(dòng)裝配的要求。2、裝配過程自動(dòng)化的現(xiàn)狀、裝配過程自動(dòng)化的現(xiàn)狀為什么裝配自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展緩慢？為什么裝配自動(dòng)

4、化技術(shù)發(fā)展緩慢？2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院5國(guó)內(nèi)外自動(dòng)裝配情況國(guó)內(nèi)外自動(dòng)裝配情況自動(dòng)裝配機(jī)（線）擁有最多的國(guó)家。自動(dòng)裝配機(jī)（線）擁有最多的國(guó)家。已經(jīng)形成的自動(dòng)裝配線、生產(chǎn)的自動(dòng)裝配機(jī)已有一定的通用程度。已經(jīng)形成的自動(dòng)裝配線、生產(chǎn)的自動(dòng)裝配機(jī)已有一定的通用程度。最多的行業(yè)最多的行業(yè)電機(jī)電器、汽車、運(yùn)輸機(jī)械、儀器儀表、金屬制品電機(jī)電器、汽車、運(yùn)輸機(jī)械、儀器儀表、金屬制品 占美國(guó)自動(dòng)裝配線的占美國(guó)自動(dòng)裝配線的70%以上。以上。美國(guó)美國(guó)應(yīng)用自動(dòng)裝配技術(shù)比較晚。應(yīng)用自動(dòng)裝配技術(shù)比較晚。上世紀(jì)上世紀(jì)50年代開始在軸承行業(yè)設(shè)計(jì)和建立年代開始在軸承行業(yè)設(shè)計(jì)和建立球軸承自動(dòng)裝配線球軸承自動(dòng)裝配線在電

5、機(jī)電器、通訊器材行業(yè)應(yīng)用最多。在電機(jī)電器、通訊器材行業(yè)應(yīng)用最多。中國(guó)中國(guó)2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院6q自動(dòng)給料自動(dòng)給料q自動(dòng)傳送自動(dòng)傳送q自動(dòng)裝配作業(yè)自動(dòng)裝配作業(yè)裝配自動(dòng)化的三個(gè)主要組成部分：裝配自動(dòng)化的三個(gè)主要組成部分：裝配作業(yè)自動(dòng)裝配作業(yè)自動(dòng)化程度化程度u清洗、分選、螺紋擰緊最高；清洗、分選、螺紋擰緊最高；u裝入、壓入過盈連接其次；裝入、壓入過盈連接其次；u螺紋件的對(duì)準(zhǔn)和擰入較差。螺紋件的對(duì)準(zhǔn)和擰入較差。裝配線結(jié)構(gòu)形式裝配線結(jié)構(gòu)形式n以直進(jìn)式同步傳送為多以直進(jìn)式同步傳送為多n間歇傳送型遠(yuǎn)多于連續(xù)傳送型間歇傳送型遠(yuǎn)多于連續(xù)傳送型n非同步式傳送尚未見成功例子非同步式傳送尚未見成功例

6、子應(yīng)用對(duì)象應(yīng)用對(duì)象軸承、電機(jī)電器、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、自行車、手表、通訊器材軸承、電機(jī)電器、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、自行車、手表、通訊器材裝配對(duì)象裝配對(duì)象小型部件和產(chǎn)品小型部件和產(chǎn)品自動(dòng)檢測(cè)方面自動(dòng)檢測(cè)方面 只起分選作用只起分選作用不合格件排出或發(fā)出信號(hào)不合格件排出或發(fā)出信號(hào)對(duì)重復(fù)動(dòng)作的修正，有待開發(fā)對(duì)重復(fù)動(dòng)作的修正，有待開發(fā)應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院7u生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，年產(chǎn)量大，批量大、零部件標(biāo)準(zhǔn)化通用化程度高；生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，年產(chǎn)量大，批量大、零部件標(biāo)準(zhǔn)化通用化程度高；u實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)成本低實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)成本低提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；u產(chǎn)品具

7、有良好的裝配工藝性產(chǎn)品具有良好的裝配工藝性保證裝配質(zhì)量；保證裝配質(zhì)量； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配件少，裝配基準(zhǔn)面與主要配合面形狀規(guī)則，裝配結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配件少，裝配基準(zhǔn)面與主要配合面形狀規(guī)則，裝配定位精度容易保證，容易達(dá)到配合精度，對(duì)運(yùn)動(dòng)副容易分選，容定位精度容易保證，容易達(dá)到配合精度，對(duì)運(yùn)動(dòng)副容易分選，容易自動(dòng)定向；易自動(dòng)定向；u對(duì)裝配過程中，重復(fù)動(dòng)作多、勞動(dòng)強(qiáng)度大或影響操作者身體健康對(duì)裝配過程中，重復(fù)動(dòng)作多、勞動(dòng)強(qiáng)度大或影響操作者身體健康的作業(yè)，為了改善勞動(dòng)條件，應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。的作業(yè)，為了改善勞動(dòng)條件，應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3、實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的基本條件、實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的基本條件2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)

8、電學(xué)院8u零件自動(dòng)定向和供料零件自動(dòng)定向和供料u零件向基件上裝入零件向基件上裝入u零件之間或零件與組件之間的自動(dòng)聯(lián)接和緊固零件之間或零件與組件之間的自動(dòng)聯(lián)接和緊固u裝配組件在工序間自動(dòng)輸送裝配組件在工序間自動(dòng)輸送u自動(dòng)檢驗(yàn)自動(dòng)檢驗(yàn)u其他輔助工作其他輔助工作分選、清洗、涂油、包裝分選、清洗、涂油、包裝4、裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容、裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院9螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)裝配螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)裝配圖6-22 自動(dòng)擰緊螺釘裝置1料管口 2隔料器 3導(dǎo)管 4直導(dǎo)管 a） b） c）圖6-23 螺釘擰入的過程2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院10 大批大量生產(chǎn)可采用最高

9、的自動(dòng)化水平大批大量生產(chǎn)可采用最高的自動(dòng)化水平 對(duì)其中經(jīng)濟(jì)效果不顯著或技術(shù)尚未成熟的工序?qū)ζ渲薪?jīng)濟(jì)效果不顯著或技術(shù)尚未成熟的工序半自動(dòng)化，人半自動(dòng)化，人工監(jiān)視或手工操作。工監(jiān)視或手工操作。 對(duì)不甚成熟的工序，除機(jī)動(dòng)外，同時(shí)還要考慮手動(dòng)的可能。對(duì)不甚成熟的工序，除機(jī)動(dòng)外，同時(shí)還要考慮手動(dòng)的可能。 形狀規(guī)則、對(duì)稱且數(shù)量多的裝配零件，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，給料的自形狀規(guī)則、對(duì)稱且數(shù)量多的裝配零件，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，給料的自動(dòng)化程度可高一些。動(dòng)化程度可高一些。 在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對(duì)螺紋位置偏差的限制較嚴(yán)，往在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對(duì)螺紋位置偏差的限制較嚴(yán)，往往還需要檢測(cè)和控制擰緊力矩

10、，使自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)復(fù)雜。往還需要檢測(cè)和控制擰緊力矩，使自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)復(fù)雜。 單軸工作頭應(yīng)用較多。單軸工作頭應(yīng)用較多。 裝配零件送入貯料器的動(dòng)作以及裝配完成后卸下產(chǎn)品和部件的動(dòng)作常裝配零件送入貯料器的動(dòng)作以及裝配完成后卸下產(chǎn)品和部件的動(dòng)作常按比較低的自動(dòng)化程度考慮。按比較低的自動(dòng)化程度考慮。 裝配質(zhì)量的檢驗(yàn)裝配質(zhì)量的檢驗(yàn) 部件的位置偏差部件的位置偏差 運(yùn)動(dòng)件的靈活性運(yùn)動(dòng)件的靈活性 不合格件的調(diào)整和剔除的自動(dòng)化程度可低一些，有些可手工完成，不合格件的調(diào)整和剔除的自動(dòng)化程度可低一些，有些可手工完成，使自動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)不致過于復(fù)雜。使自動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)不致過于復(fù)雜。裝配作業(yè)自動(dòng)化程度的確定裝配作業(yè)自動(dòng)化程度的確定2

11、022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院11前行加工過程的可靠性前行加工過程的可靠性 是保證自動(dòng)裝配可靠性的前提。是保證自動(dòng)裝配可靠性的前提。 要有合格的裝配主體件，在裝配之前應(yīng)檢測(cè)要有合格的裝配主體件，在裝配之前應(yīng)檢測(cè)保證裝配零件質(zhì)量的可靠性保證裝配零件質(zhì)量的可靠性 占裝配零件比例很大的標(biāo)準(zhǔn)件占裝配零件比例很大的標(biāo)準(zhǔn)件外購(gòu)件，并不是百分之百的合格。外購(gòu)件，并不是百分之百的合格。 外購(gòu)來的標(biāo)準(zhǔn)件中，可能混有料頭、不同規(guī)格件、缺螺紋或缺孔件等，外購(gòu)來的標(biāo)準(zhǔn)件中，可能混有料頭、不同規(guī)格件、缺螺紋或缺孔件等，對(duì)這些零件如不采取周密措施進(jìn)行檢驗(yàn)，往往是產(chǎn)生各種故障的根源。對(duì)這些零件如不采取周密措施進(jìn)行檢驗(yàn)

12、，往往是產(chǎn)生各種故障的根源。 ex 在搖桿軸上套裝搖桿、環(huán)、墊圈、卡環(huán)等零件在搖桿軸上套裝搖桿、環(huán)、墊圈、卡環(huán)等零件 在一個(gè)工位上裝配零件在一個(gè)工位上裝配零件20個(gè)，節(jié)拍個(gè)，節(jié)拍6秒，秒， 一分鐘給送零件一分鐘給送零件200個(gè)個(gè)若廢品率為若廢品率為 1%，一分鐘內(nèi)就有兩次事故的概率，一分鐘內(nèi)就有兩次事故的概率就沒法工作。就沒法工作。對(duì)裝配零件，特別是標(biāo)準(zhǔn)件，必須進(jìn)行檢驗(yàn)和分選。對(duì)裝配零件，特別是標(biāo)準(zhǔn)件，必須進(jìn)行檢驗(yàn)和分選。通過附加的檢驗(yàn)裝置提高可靠性通過附加的檢驗(yàn)裝置提高可靠性裝配過程的可靠性問題裝配過程的可靠性問題2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院12/45二、自動(dòng)裝配工藝過程分析二、自

13、動(dòng)裝配工藝過程分析1、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性2、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院13/451 1、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性 (1) (1)便于自動(dòng)給料便于自動(dòng)給料u零件的幾何形狀力求對(duì)稱，便于定向處理；零件的幾何形狀力求對(duì)稱，便于定向處理；u使零件不對(duì)稱程度合理擴(kuò)大，以便自動(dòng)定向時(shí)能利用其不使零件不對(duì)稱程度合理擴(kuò)大，以便自動(dòng)定向時(shí)能利用其不對(duì)稱性，如重量、外形、尺寸等的不對(duì)稱性；對(duì)稱性，如重量、外形、尺寸等的不對(duì)稱性；u使零件的一端做成圓弧形，這樣易于導(dǎo)向

14、；使零件的一端做成圓弧形，這樣易于導(dǎo)向；u某些零件自動(dòng)給料時(shí)，必須防止纏在一起。如有通槽的零某些零件自動(dòng)給料時(shí)，必須防止纏在一起。如有通槽的零件，宜將槽的位置錯(cuò)開；具有相同內(nèi)外錐度表面時(shí)，應(yīng)使內(nèi)件，宜將槽的位置錯(cuò)開；具有相同內(nèi)外錐度表面時(shí)，應(yīng)使內(nèi)外錐度不等，以防套入外錐度不等，以防套入“卡死卡死”。 DFA2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院14/45改進(jìn)坯件自動(dòng)上料的結(jié)構(gòu)工藝性改進(jìn)坯件自動(dòng)上料的結(jié)構(gòu)工藝性2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院15/45(2)(2)有利于零件自動(dòng)傳送有利于零件自動(dòng)傳送u零件除具有裝配基準(zhǔn)面外，還需考慮裝夾基準(zhǔn)面，供傳零件除具有裝配基準(zhǔn)面外，還需考慮裝夾基準(zhǔn)面

15、，供傳送裝置裝夾和支承；送裝置裝夾和支承；u零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工的面和孔，供傳送中定位；零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工的面和孔，供傳送中定位；u零件應(yīng)外形簡(jiǎn)單、規(guī)則、尺寸小、重量輕。零件應(yīng)外形簡(jiǎn)單、規(guī)則、尺寸小、重量輕。 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院16/45零件送進(jìn)裝置組成示例零件送進(jìn)裝置組成示例 q 零件送進(jìn)系統(tǒng)組成2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院17/45零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院18/45零件傳輸實(shí)例零件傳輸實(shí)例改進(jìn)后改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)后202

16、2-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院19/45 (3)(3)有利于自動(dòng)裝配作業(yè)有利于自動(dòng)裝配作業(yè)u零件數(shù)量應(yīng)盡可能少；零件數(shù)量應(yīng)盡可能少；u零件的尺寸公差及幾何特征應(yīng)能保證按完全互換法進(jìn)行裝配；零件的尺寸公差及幾何特征應(yīng)能保證按完全互換法進(jìn)行裝配；u盡量減少螺紋聯(lián)接，用粘結(jié)、過盈聯(lián)接、焊接等方式代替；盡量減少螺紋聯(lián)接，用粘結(jié)、過盈聯(lián)接、焊接等方式代替；u零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動(dòng)裝配中的測(cè)量工作；零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動(dòng)裝配中的測(cè)量工作；u零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替；零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替；u最好是能使零件按同一方向安裝，最好是能使零件按同一方向安裝，

17、減少減少基礎(chǔ)件的基礎(chǔ)件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)翻轉(zhuǎn)次數(shù)。u裝配時(shí)必須調(diào)整位置的配合副，在結(jié)構(gòu)上盡可能考慮有相對(duì)移動(dòng)的條件，裝配時(shí)必須調(diào)整位置的配合副，在結(jié)構(gòu)上盡可能考慮有相對(duì)移動(dòng)的條件，如軸在套筒中按滑動(dòng)鍵直接移動(dòng)，則可采用開槽的方式使軸和套筒相聯(lián)接；如軸在套筒中按滑動(dòng)鍵直接移動(dòng)，則可采用開槽的方式使軸和套筒相聯(lián)接；u應(yīng)最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。應(yīng)最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院20/45改善自動(dòng)裝配零件結(jié)構(gòu)工藝性改善自動(dòng)裝配零件結(jié)構(gòu)工藝性2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院21/45（1 1）保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步；）保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步；（2 2）除

18、正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)；）除正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)；（3 3）要合理選擇裝配基準(zhǔn)面；）要合理選擇裝配基準(zhǔn)面；（4 4）對(duì)裝配件要進(jìn)行分類；）對(duì)裝配件要進(jìn)行分類；（5 5）關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向）關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向（6 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（7 7）精密配合副實(shí)行分組選配）精密配合副實(shí)行分組選配（8 8）合理確定裝配的自動(dòng)化程度）合理確定裝配的自動(dòng)化程度2、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求t1 = t2 = tn-1 = tn2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院22/45 保證裝配工

19、作循環(huán)的節(jié)拍同步，裝配工序應(yīng)力求可分保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步，裝配工序應(yīng)力求可分,使各個(gè)裝使各個(gè)裝配工位上裝配工序的延續(xù)時(shí)間大體相等配工位上裝配工序的延續(xù)時(shí)間大體相等接近生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。接近生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。 除正常傳送外，應(yīng)避免裝配基件位置移動(dòng)。除正常傳送外，應(yīng)避免裝配基件位置移動(dòng)。 裝配過程的大部或全部工作在裝配基件上進(jìn)行，而裝配基件在裝配過程的大部或全部工作在裝配基件上進(jìn)行，而裝配基件在每一工位上的定位，則依靠傳送裝置的定位精度保證，故在裝配每一工位上的定位，則依靠傳送裝置的定位精度保證，故在裝配過程中應(yīng)盡量減少或避免裝配基面的翻身、轉(zhuǎn)位、升降等位置變過程中應(yīng)盡量減少或避免裝配基面的翻身、轉(zhuǎn)

20、位、升降等位置變動(dòng)，以免影響裝配過程中的定位精度，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化傳送裝置動(dòng)，以免影響裝配過程中的定位精度，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化傳送裝置的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。2、裝配自動(dòng)化的工藝原則、裝配自動(dòng)化的工藝原則2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院23/45 要合理選擇裝配基準(zhǔn)面要合理選擇裝配基準(zhǔn)面 裝配基準(zhǔn)面通常應(yīng)是精加工面或是面積大的配合面，同時(shí)應(yīng)考慮裝裝配基準(zhǔn)面通常應(yīng)是精加工面或是面積大的配合面，同時(shí)應(yīng)考慮裝配夾具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。只有合理選擇裝配基準(zhǔn)面，才能保證配夾具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。只有合理選擇裝配基準(zhǔn)面，才能保證裝配定位精度。裝配定位精度。 對(duì)裝配件要進(jìn)行分類對(duì)裝配件要進(jìn)行分類。 為提高裝

21、配自動(dòng)化程度，必須對(duì)裝配件進(jìn)行分類。大多數(shù)裝配件是一為提高裝配自動(dòng)化程度，必須對(duì)裝配件進(jìn)行分類。大多數(shù)裝配件是一些形狀比較規(guī)則、容易分類分組的零件，按幾何特性可分為四類：軸類、些形狀比較規(guī)則、容易分類分組的零件，按幾何特性可分為四類：軸類、套類、平板類和小雜件四類，每類按尺寸比例又可分為長(zhǎng)件、短件、勻套類、平板類和小雜件四類，每類按尺寸比例又可分為長(zhǎng)件、短件、勻稱件三組，每組零件又可分為四種穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)分類分組后，采用相應(yīng)稱件三組，每組零件又可分為四種穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)分類分組后，采用相應(yīng)料斗裝置，即可實(shí)現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動(dòng)給料。料斗裝置，即可實(shí)現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動(dòng)給料。2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2

22、022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院24/45 合理確定關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向合理確定關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向 外形復(fù)雜的零件有時(shí)需要二次定向或多次定向，定向機(jī)構(gòu)復(fù)雜，外形復(fù)雜的零件有時(shí)需要二次定向或多次定向，定向機(jī)構(gòu)復(fù)雜，有時(shí)可用手工定向代替自動(dòng)定向。有時(shí)可用手工定向代替自動(dòng)定向。 從定向角度考慮，應(yīng)以單個(gè)零件順次向基件上安裝，避免若干組從定向角度考慮，應(yīng)以單個(gè)零件順次向基件上安裝，避免若干組件分別裝成后再將組件與組件進(jìn)行安裝，組件的自動(dòng)定向比單個(gè)零件分別裝成后再將組件與組件進(jìn)行安裝，組件的自動(dòng)定向比單個(gè)零件復(fù)雜得多，往往只能用手工完成。件復(fù)雜得多，往往只能用手工完成。 易纏繞零件要能進(jìn)行

23、定量隔離易纏繞零件要能進(jìn)行定量隔離 裝配件中的螺旋彈簧、紙箔墊片等都是易纏繞粘連的。在裝配裝配件中的螺旋彈簧、紙箔墊片等都是易纏繞粘連的。在裝配過程中，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的定量隔離，過程中，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的定量隔離， 2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院25/45 精密配合副實(shí)行分組選配精密配合副實(shí)行分組選配 自動(dòng)裝配中精密配合副的裝配由選配來保證。根據(jù)配合副的配合要求，自動(dòng)裝配中精密配合副的裝配由選配來保證。根據(jù)配合副的配合要求，如配合尺寸、重量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來確定分組選配，一般可分組如配合尺寸、重量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來確定分組選配，一般可分組320組。分組。分組越多，配合精

24、度越高，但選配、分組、儲(chǔ)料的機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，占用車間的組越多，配合精度越高，但選配、分組、儲(chǔ)料的機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，占用車間的面積和空間尺寸也越大。因此，除機(jī)械式手表因部件多，裝配分組也較多面積和空間尺寸也越大。因此，除機(jī)械式手表因部件多，裝配分組也較多外（外（1520組），一般不宜分組過多組），一般不宜分組過多 。 合理確定裝配的自動(dòng)化程度合理確定裝配的自動(dòng)化程度 裝配自動(dòng)化程度的確定是一項(xiàng)十分重要的設(shè)計(jì)原則，需要根據(jù)工藝的裝配自動(dòng)化程度的確定是一項(xiàng)十分重要的設(shè)計(jì)原則，需要根據(jù)工藝的成熟程度和實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益確定，成熟程度和實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益確定， 2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電

25、學(xué)院26/45三、自動(dòng)裝配機(jī)三、自動(dòng)裝配機(jī)1、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)2、裝入和聯(lián)接、裝入和聯(lián)接2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院27/451、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)單工位單工位裝配機(jī)裝配機(jī) 夾具升降臺(tái)返夾具升降臺(tái)返回的直進(jìn)型自回的直進(jìn)型自動(dòng)裝配機(jī)動(dòng)裝配機(jī)夾具水平面返夾具水平面返回直進(jìn)型自動(dòng)回直進(jìn)型自動(dòng)裝配機(jī)裝配機(jī)矩形平面的矩形平面的環(huán)行型自動(dòng)環(huán)行型自動(dòng)裝配機(jī)裝配機(jī) 回轉(zhuǎn)型自回轉(zhuǎn)型自動(dòng)裝配機(jī)動(dòng)裝配機(jī) 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院28/45機(jī)器裝配的基本作業(yè)形式機(jī)器裝配的基本作業(yè)形式a）軸孔件間隙配合b）擋銷軸件裝入扭轉(zhuǎn)

26、c）多個(gè)軸銷裝入d）裝側(cè)銷e）螺釘?shù)难b入f）軸孔件過盈配合i）安放臨時(shí)支承j）拆除臨時(shí)支承k）卷褶聯(lián)接薄板g）軸銷拔出h）零件翻轉(zhuǎn)l）熔焊或錫焊連接2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院29/452、裝入和聯(lián)接、裝入和聯(lián)接(1) (1) 重力裝入一般不需要控制裝入位置的機(jī)構(gòu)，不需外加重力裝入一般不需要控制裝入位置的機(jī)構(gòu)，不需外加動(dòng)力，常用機(jī)械擋塊、定位桿調(diào)節(jié)支架等進(jìn)行定位，適動(dòng)力，常用機(jī)械擋塊、定位桿調(diào)節(jié)支架等進(jìn)行定位，適用于鋼球、套圈、彈簧等的裝入。用于鋼球、套圈、彈簧等的裝入。(2) (2) 機(jī)械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸、液壓缸直接聯(lián)接機(jī)械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸、液壓缸直接聯(lián)接的往復(fù)

27、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等控制裝入位置，需外加動(dòng)力，適用于的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等控制裝入位置，需外加動(dòng)力，適用于小型電動(dòng)機(jī)裝配線上的端蓋、軸承以及套件、墊圈、柱小型電動(dòng)機(jī)裝配線上的端蓋、軸承以及套件、墊圈、柱銷等的裝入。銷等的裝入。(3) (3) 機(jī)動(dòng)夾入用機(jī)械式、真空式、電磁式等夾持機(jī)構(gòu)的機(jī)機(jī)動(dòng)夾入用機(jī)械式、真空式、電磁式等夾持機(jī)構(gòu)的機(jī)械手將零件裝入，適用于手表齒輪、盤狀零件、軸類零械手將零件裝入，適用于手表齒輪、盤狀零件、軸類零件、輕型零件、薄壁零件等。件、輕型零件、薄壁零件等。 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院30/45軸孔配合自尋中心裝入機(jī)構(gòu)c）基件中心運(yùn)動(dòng)軌跡a）機(jī)構(gòu)示意圖b）振動(dòng)原理圖1電磁鐵 2

28、支架 3壓桿 4彈簧 5推桿 6套 7裝配零件(軸) 8料道 9擒縱器 10裝配基件 11夾緊機(jī)構(gòu) 12擋鐵 13夾具 14、15X、Y坐標(biāo)滑板 16銜鐵2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院31/45連桿螺母自動(dòng)擰緊工作原理1推料桿；2輸料槽；3卡簧；4鋼球；5主軸； 6連桿蓋；7連桿體；8連桿螺栓；9、10螺母2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院32/45用導(dǎo)向套進(jìn)行裝入用導(dǎo)向套進(jìn)行裝入2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院33/45自動(dòng)擰入裝置的類型自動(dòng)擰入裝置的類型 電動(dòng)扳手電動(dòng)扳手 氣動(dòng)扳手氣動(dòng)扳手 液壓扳手液壓扳手 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院34/45螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)

29、裝配螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)裝配圖6-22 自動(dòng)擰緊螺釘裝置1料管口 2隔料器 3導(dǎo)管 4直導(dǎo)管 a） b） c）圖6-23 螺釘擰入的過程2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院35/45四、自動(dòng)裝配線四、自動(dòng)裝配線 如果產(chǎn)品或部件比較復(fù)雜，在一臺(tái)裝配機(jī)上不能完成如果產(chǎn)品或部件比較復(fù)雜，在一臺(tái)裝配機(jī)上不能完成全部裝配作業(yè)，或需要在幾臺(tái)裝配機(jī)上完成時(shí)，就需要將全部裝配作業(yè)，或需要在幾臺(tái)裝配機(jī)上完成時(shí)，就需要將裝配機(jī)組合形成裝配自動(dòng)線。裝配機(jī)組合形成裝配自動(dòng)線。1、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn)、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn)2、工位間傳送方式、工位間傳送方式3、傳送裝置的結(jié)構(gòu)型式、傳送裝置的結(jié)構(gòu)型式2022-5

30、-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院36/451、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn)、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn) u基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線 各個(gè)裝配件移動(dòng)，并按照裝配順序，依次移動(dòng)到裝配基礎(chǔ)件位置上進(jìn)行裝配，裝配位只有一個(gè)。 u基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線 裝配基礎(chǔ)件依次移動(dòng)到各個(gè)工位，裝配件依次在相應(yīng)的裝配工位上裝配到基礎(chǔ)件上。應(yīng)用較為廣泛。2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院37/45基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院38/45基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線 2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院39/4

31、52、工位間傳送方式、工位間傳送方式 裝配基礎(chǔ)件連續(xù)傳送，工位上裝配工作頭也隨之同步移動(dòng)。 非同步傳送方式。這種方式不但允許各工位節(jié)拍不同，使平均裝配速度趨于提高，而且個(gè)別工位出現(xiàn)短時(shí)間可以修復(fù)的故障時(shí)不會(huì)影響全線工作，設(shè)備利用率也得以提高，適用于操作比較復(fù)雜而又包括手工工位的裝配線。 連續(xù)傳送連續(xù)傳送間歇傳送間歇傳送同步傳送同步傳送非同步傳送非同步傳送2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院40/45同步傳送與非同步傳送同步傳送與非同步傳送12345a）b）1機(jī)器人 2料斗 3存儲(chǔ)的工件 4裝配的工件 5操作者2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院41/45傳送裝置結(jié)構(gòu)水平型垂直型直進(jìn)式環(huán)行式

32、回轉(zhuǎn)式直進(jìn)式3、傳送裝置的結(jié)構(gòu)型式回轉(zhuǎn)式2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院42/45直進(jìn)型水平軌道非同步裝配線直進(jìn)型水平軌道非同步裝配線 氣缸氣缸 1 1 把升臺(tái)把升臺(tái) 12 12 上的隨行夾上的隨行夾具具 2 2 推入上導(dǎo)軌推入上導(dǎo)軌 4 4，并由傳送鏈，并由傳送鏈 5 5 傳送至降臺(tái)傳送至降臺(tái) 1111。氣缸。氣缸 10 10 橫向推進(jìn)，橫向推進(jìn)，使其從傳送鏈?zhǔn)蛊鋸膫魉玩?5 5 移至回送鏈移至回送鏈 7 7。氣缸。氣缸9 9 下降，再將其從上導(dǎo)軌下降，再將其從上導(dǎo)軌 4 4 送至下導(dǎo)送至下導(dǎo)軌軌 6 6，氣缸，氣缸 8 8 則將其推入下導(dǎo)軌，由則將其推入下導(dǎo)軌，由回送鏈回送鏈 7 7

33、 送回升臺(tái)。氣缸送回升臺(tái)。氣缸 3 3 升起，升起，使夾具使夾具 2 2 升至上導(dǎo)軌升至上導(dǎo)軌 4 4，氣缸，氣缸 13 13 再再?gòu)臋M向推進(jìn)，使其從回送鏈從橫向推進(jìn)，使其從回送鏈 7 7 移至傳移至傳送鏈送鏈 5 5，待進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。各個(gè)氣，待進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。各個(gè)氣缸動(dòng)作均由行程開關(guān)控制聯(lián)鎖。缸動(dòng)作均由行程開關(guān)控制聯(lián)鎖。2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院43/45工位的定位方式工位的定位方式隨行夾具隨行夾具直進(jìn)型上下軌道的非同步裝配線直進(jìn)型上下軌道的非同步裝配線2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院44/45五、自動(dòng)裝配實(shí)例五、自動(dòng)裝配實(shí)例向心球軸承裝配自動(dòng)線向心球軸承裝配自動(dòng)線外環(huán)外

34、環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)滾動(dòng)體滾動(dòng)體保持器保持器2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院45/45軸承裝配自動(dòng)線平面布局示意圖軸承裝配自動(dòng)線平面布局示意圖 自動(dòng)線中的主要設(shè)備是選配自動(dòng)機(jī)，裝配自動(dòng)機(jī)和鋼球分組貯料柜。 1. 將鋼球按一定的公差分為若干組；2. 任取一個(gè)外環(huán)和一個(gè)內(nèi)環(huán)，分別測(cè)量其溝道直徑尺寸；3. 將相應(yīng)于兩個(gè)溝道直徑的測(cè)量信號(hào)相減，得到相應(yīng)于所需鋼球直徑的信號(hào)，然后根據(jù)此信號(hào)選出該組鋼球進(jìn)行裝配。2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院46/45氣動(dòng)測(cè)量法選配軸承原理氣動(dòng)測(cè)量法選配軸承原理 壓縮空氣經(jīng)過濾壓縮空氣經(jīng)過濾清和穩(wěn)壓后經(jīng)過電磁清和穩(wěn)壓后經(jīng)過電磁換向閥換向閥 14 送入氣動(dòng)送入氣動(dòng)傳感器

35、傳感器 3 中。測(cè)量頭中。測(cè)量頭1 和和 2 各具有四個(gè)可各具有四個(gè)可伸縮的測(cè)量噴嘴，同伸縮的測(cè)量噴嘴，同時(shí)測(cè)量每個(gè)軸承環(huán)溝時(shí)測(cè)量每個(gè)軸承環(huán)溝道的兩個(gè)直徑。所有道的兩個(gè)直徑。所有八個(gè)噴嘴用一條管道八個(gè)噴嘴用一條管道相連，通往傳感器相連，通往傳感器 3內(nèi)薄膜內(nèi)薄膜 4 的右室。因的右室。因此，薄膜右邊的壓力此，薄膜右邊的壓力是各測(cè)量氣隙代數(shù)和是各測(cè)量氣隙代數(shù)和的函數(shù)，即代表了內(nèi)的函數(shù)，即代表了內(nèi)外環(huán)溝道直徑的平均外環(huán)溝道直徑的平均值之差。值之差。 傳感器的左室與噴傳感器的左室與噴嘴嘴6和和12相通?；嗤??；?上上的斜尺的斜尺7和和11與噴嘴與噴嘴6和和12之間具有一定的間隙。之間具有一定的

36、間隙。在每一工作循環(huán)之初，在每一工作循環(huán)之初，滑座滑座8總處于最左端位總處于最左端位置，即噴嘴置，即噴嘴6、12與斜與斜尺尺7、11之間具有最大之間具有最大間隙。測(cè)量開始后，滑間隙。測(cè)量開始后，滑座座8自左至右移動(dòng)，噴自左至右移動(dòng)，噴嘴嘴6、12與斜尺與斜尺7、11之之間的間隙逐漸減小，因間的間隙逐漸減小，因而傳感器左室的壓力逐而傳感器左室的壓力逐漸增大，等到與薄膜右漸增大，等到與薄膜右邊的測(cè)量壓力相等時(shí)，邊的測(cè)量壓力相等時(shí)，觸頭觸頭5接通相應(yīng)的電路，接通相應(yīng)的電路，使滑座停止移動(dòng)。使滑座停止移動(dòng)。 在滑座在滑座 8 移動(dòng)的同移動(dòng)的同時(shí)，通過齒條時(shí)，通過齒條 9 帶動(dòng)齒帶動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)臂輪和轉(zhuǎn)臂 10 回轉(zhuǎn)使觸回轉(zhuǎn)使觸頭順次與滑環(huán)頭順次與滑環(huán) 13 上的上的觸片接觸。當(dāng)傳感器薄觸片接觸。當(dāng)傳感器薄膜兩邊的氣壓達(dá)到平衡，膜兩邊的氣壓達(dá)到平衡，滑座滑座 8 停止移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)停止移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臂臂 10 上的電刷所停留上的電刷所停留的位置相應(yīng)于一定的內(nèi)、的位置相應(yīng)于一定的內(nèi)、外環(huán)溝徑之差，從而發(fā)外環(huán)溝徑之差，從而發(fā)出信號(hào)，接通鋼球貯料出信號(hào)，接通鋼球貯料柜中相應(yīng)的活門電磁鐵，柜中相應(yīng)的活門電磁鐵，將該組鋼球放出。將該組鋼球放出。2022-5-24武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院47/45裝配自動(dòng)機(jī)裝配自動(dòng)機(jī) 合套合套 撥內(nèi)環(huán)撥內(nèi)環(huán) 裝入鋼球裝入鋼球