機(jī)械制造及動(dòng)畫(huà)技術(shù)裝配過(guò)程自動(dòng)化分析

1、裝配過(guò)程自動(dòng)化裝配過(guò)程自動(dòng)化12 機(jī)械產(chǎn)品的裝配是機(jī)械制造系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)（聯(lián)想機(jī)機(jī)械產(chǎn)品的裝配是機(jī)械制造系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)（聯(lián)想機(jī)械制造系統(tǒng)的過(guò)程特性）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一些典型產(chǎn)品的械制造系統(tǒng)的過(guò)程特性）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一些典型產(chǎn)品的裝配時(shí)間裝配時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的占總生產(chǎn)時(shí)間的40%60%40%60%，而目前自動(dòng)化水平僅為，而目前自動(dòng)化水平僅為10%15%10%15%。 裝配自動(dòng)化的目的裝配自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證操作安全保證操作安全。但我國(guó)裝配自動(dòng)化技術(shù)起步晚，雖自主研發(fā)了一些半自動(dòng)

2、、自動(dòng)裝配線，但我國(guó)裝配自動(dòng)化技術(shù)起步晚，雖自主研發(fā)了一些半自動(dòng)、自動(dòng)裝配線，但自動(dòng)化程度不高，裝配效率低。但自動(dòng)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(jī)械開(kāi)環(huán)控制單元機(jī)械開(kāi)環(huán)控制單元的裝配自動(dòng)化技術(shù)的裝配自動(dòng)化技術(shù) 操作程序由分配軸把操作時(shí)間運(yùn)動(dòng)行程信息都操作程序由分配軸把操作時(shí)間運(yùn)動(dòng)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(dòng)裝配系統(tǒng)的裝配自動(dòng)化技術(shù)構(gòu)建自動(dòng)裝配系統(tǒng)的裝配自動(dòng)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(shí)間分配和運(yùn)動(dòng)行程方便修改操作時(shí)間分配和運(yùn)動(dòng)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(dòng)化技術(shù)的裝配自動(dòng)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(jì)算機(jī)智能電子計(jì)算機(jī)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(hào)。的信號(hào)。 三個(gè)發(fā)展階段三個(gè)發(fā)展階段 一、基本概況4 發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)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(dòng)裝配裝置的性能提高自動(dòng)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(dòng)化的基本要求自動(dòng)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(dòng)裝配設(shè)備基本上還屬于目前，自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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。現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中需考慮的因素 產(chǎn)品具有較好的自動(dòng)裝配工藝產(chǎn)品具有較好的自動(dòng)裝配工藝性性 裝配零件數(shù)量少；主要零件形狀規(guī)則、對(duì)稱、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定裝配零件數(shù)量少；主要零

5、件形狀規(guī)則、對(duì)稱、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化以后，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)成本實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)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(dòng)給料、運(yùn)輸及自動(dòng)裝配（裝配自動(dòng)化的內(nèi)容）自動(dòng)給料、運(yùn)輸及自動(dòng)裝配（裝配自動(dòng)化的內(nèi)容）是是否能達(dá)到要求。否能達(dá)到要求。67u 實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的途徑實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的途徑 借助先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)借助先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 制定便于裝配的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，一方面盡可能地制定便于裝配的設(shè)計(jì)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(dòng)給料、自動(dòng)傳，使之便于自動(dòng)給料、自動(dòng)傳送或自動(dòng)裝配。（送或自動(dòng)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(guó)國(guó)情研發(fā)自動(dòng)化程度不一的各種裝配方法，而應(yīng)根據(jù)我國(guó)國(guó)情研發(fā)自動(dòng)化程度不一的各種裝配方法，而并并非盲目地追求全盤(pán)自動(dòng)化非盲目地追求全盤(pán)自動(dòng)化，以實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益。，以實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配設(shè)備與盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配設(shè)備與FASFAS的國(guó)產(chǎn)化的國(guó)產(chǎn)化 裝配機(jī)器人裝配機(jī)器人是未來(lái)是未來(lái)柔性自動(dòng)化裝配柔性自動(dòng)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。并盡快實(shí)

7、現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。89二、自動(dòng)裝配工藝過(guò)程分析自動(dòng)裝配工藝性好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能使自動(dòng)裝配過(guò)程簡(jiǎn)化，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配工藝性好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能使自動(dòng)裝配過(guò)程簡(jiǎn)化，有利于實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的三個(gè)方面內(nèi)容。裝配自動(dòng)化的三個(gè)方面內(nèi)容。零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)滿足的三個(gè)條件：零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)滿足的三個(gè)條件： 便于便于自動(dòng)給料自動(dòng)給料包括零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動(dòng)化。包括零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動(dòng)化。 有利于零件有利于零件自動(dòng)傳送自動(dòng)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(dòng)傳送（也要考慮定向）。之間的自動(dòng)傳送（也

8、要考慮定向）。 有利于有利于自動(dòng)裝配作業(yè)自動(dòng)裝配作業(yè) 包括自動(dòng)清洗、自動(dòng)平衡、自動(dòng)裝入、自動(dòng)螺紋聯(lián)接、自動(dòng)檢測(cè)和包括自動(dòng)清洗、自動(dòng)平衡、自動(dòng)裝入、自動(dòng)螺紋聯(lián)接、自動(dòng)檢測(cè)和控制、自動(dòng)試驗(yàn)等?？刂啤⒆詣?dòng)試驗(yàn)等。零件的結(jié)構(gòu)具有什么樣的特點(diǎn)零件的結(jié)構(gòu)具有什么樣的特點(diǎn)、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(dòng)量小、材料消耗少和生產(chǎn)成本低的方法制造出來(lái)用生產(chǎn)率高、勞動(dòng)量小、材料消耗少和生產(chǎn)成本低的方法制造出來(lái)。u 自動(dòng)裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性自動(dòng)裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性10 便于自動(dòng)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(dòng)給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動(dòng)化）動(dòng)化）（1）零件的幾何形狀力求對(duì)稱，便于）零件的幾何形狀力求對(duì)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(duì)稱，則應(yīng)使不對(duì)稱程度合理擴(kuò)）若零件本身結(jié)構(gòu)要求而不能對(duì)稱，則應(yīng)使不對(duì)稱程度合理擴(kuò)大，以便在大，以便在自動(dòng)定向自動(dòng)定向時(shí)利用其不對(duì)稱性。時(shí)利用其不對(duì)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(dòng)給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自便于自動(dòng)給料（便于零件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動(dòng)化）動(dòng)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(cuò)開(kāi)；具有）為防止零件互相纏繞，有通槽的零件宜將槽的位置錯(cuò)開(kāi)；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(dòng)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(dòng)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(dòng)傳送）裝配工位之間的自動(dòng)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(jiǎn)單、規(guī)則、尺寸小。）零件外形盡可能地簡(jiǎn)單、規(guī)則、尺寸小。13 便于自動(dòng)裝配作業(yè)（便于自動(dòng)清洗、自動(dòng)平衡、自動(dòng)裝入、自動(dòng)過(guò)便于自動(dòng)裝配作業(yè)（便于自動(dòng)清洗、自動(dòng)平衡、自動(dòng)裝入、自動(dòng)過(guò)盈聯(lián)接、自動(dòng)螺紋聯(lián)接、自動(dòng)粘結(jié)和焊接、自動(dòng)檢測(cè)和控制、自動(dòng)盈聯(lián)接、自動(dòng)螺紋聯(lián)接、自動(dòng)粘結(jié)和焊接、自動(dòng)檢測(cè)和控制、自動(dòng)試驗(yàn)）試驗(yàn)）（1）零件數(shù)量應(yīng)可能少。（裝配體整體工藝結(jié)構(gòu)上來(lái)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(lái)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(dòng)裝配，如用過(guò)盈連接、焊接等。，以適應(yīng)自動(dòng)裝配，如用過(guò)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(dòng)裝配中的測(cè)量工作。，以減少自動(dòng)裝配中的測(cè)量工作。（5）多個(gè)同樣的零件安裝到基礎(chǔ)件上，應(yīng)使零件按）多個(gè)同樣的零件安裝到基礎(chǔ)件上，應(yīng)使零件按同一個(gè)方向安裝同一個(gè)方向安裝。（6）若兩零件裝配時(shí)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(shí)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(duì)移動(dòng)。相對(duì)移動(dòng)。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(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)）避免采用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的定向隔離裝置。可靠的定向隔離裝置。17u 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（1）各個(gè)裝配工位的節(jié)拍應(yīng)同步各個(gè)裝配工位的節(jié)拍應(yīng)同步剛性傳送系統(tǒng)；對(duì)于裝配工作時(shí)間較長(zhǎng)的工序，可同時(shí)占用相

14、鄰剛性傳送系統(tǒng)；對(duì)于裝配工作時(shí)間較長(zhǎng)的工序，可同時(shí)占用相鄰 的幾個(gè)裝配工位。的幾個(gè)裝配工位。針對(duì)形狀比較規(guī)則的簡(jiǎn)單零件概率法概率法極化法極化法測(cè)定法測(cè)定法（2）應(yīng)減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)（除正常運(yùn)送外）應(yīng)減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)（除正常運(yùn)送外） 以免影響裝配過(guò)程中的定位精度。以免影響裝配過(guò)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(shí)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(shí)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(duì)裝配件進(jìn)行分類自動(dòng)給料對(duì)裝配件進(jìn)行分類自

15、動(dòng)給料（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18u 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（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(cè)裝配質(zhì)量檢測(cè) ，不合格裝配件的調(diào)整、剔除等工作自動(dòng)化程，不合格裝配件的調(diào)整、剔除等工作自動(dòng)化程度低；度低；尚不成熟的裝配工藝，和使用自動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 易自動(dòng)定向，自動(dòng)裝配程度高；易自動(dòng)定向，自動(dòng)裝配程度高；品種單一自動(dòng)

16、化程度高；品種單一自動(dòng)化程度高；裝配自動(dòng)線的自動(dòng)化程度優(yōu)先級(jí)裝配自動(dòng)線的自動(dòng)化程度優(yōu)先級(jí)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(cè)、清洗等工作。定向檢測(cè)、清洗等工作。采用彈射器將繞簧機(jī)和裝配線銜接采用彈射器將繞簧機(jī)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(dòng)化程度合理確定裝配的自動(dòng)化程度19u 自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程三、自動(dòng)裝配原理20u 裝配的基本形式與特點(diǎn)裝配的基本形式與特點(diǎn)（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(dòng)的順序裝配）移動(dòng)的順序裝配（7）移動(dòng)的流水裝配）移動(dòng)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(shí)間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)三、自動(dòng)裝配原理21u 裝配的基本形式與特點(diǎn)裝配的基本形式與特點(diǎn)（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(dòng)的順序裝配）移動(dòng)的順序裝配（7）移動(dòng)的流水裝配）移動(dòng)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(gè)固定工位一個(gè)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(diǎn)附近裝配所需的零件也集中放在工作地點(diǎn)附近（固定工位裝配的特點(diǎn)），基礎(chǔ)件與配合件（固定工位裝配的特點(diǎn)），基礎(chǔ)件與配合件不需要傳輸不需要傳輸。3.3.裝配時(shí)間長(zhǎng)，多適用于單件小批生產(chǎn)。裝配時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)三、自動(dòng)裝配原理22u 裝配

19、的基本形式與特點(diǎn)裝配的基本形式與特點(diǎn)（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(dòng)的順序裝配）移動(dòng)的順序裝配（7）移動(dòng)的流水裝配）移動(dòng)的流水裝配 分散分散/ /多組固定式裝配（多組固定式裝配（強(qiáng)調(diào)平行工作強(qiáng)調(diào)平行工作）1.1.把產(chǎn)品的全部裝配過(guò)程分別在多個(gè)工作地把產(chǎn)品的全部裝配過(guò)程分別在多個(gè)工作地點(diǎn)進(jìn)行。點(diǎn)進(jìn)行。2.2.裝配周期短，生產(chǎn)場(chǎng)地的使用率和生產(chǎn)效裝配周期短，生產(chǎn)場(chǎng)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(shí)間關(guān)系工作分工的范圍和種類

20、在裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的運(yùn)動(dòng)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(dòng)工人動(dòng)，裝產(chǎn)品不動(dòng)工人動(dòng)，裝配過(guò)程沒(méi)有時(shí)間間隔配過(guò)程沒(méi)有時(shí)間間隔）1.1.裝配過(guò)程分成若干個(gè)獨(dú)立的裝配工序，分裝配過(guò)程分成若干個(gè)獨(dú)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(jí)形式是固定裝配的高級(jí)形式固定式裝配：產(chǎn)品不動(dòng)工人固定式裝配：產(chǎn)品不動(dòng)工人動(dòng)；裝配所需零件集中放在

21、動(dòng)；裝配所需零件集中放在工作地點(diǎn)附近。工作地點(diǎn)附近。三、自動(dòng)裝配原理23u 裝配的基本形式與特點(diǎn)裝配的基本形式與特點(diǎn)（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(dòng)的順序裝配）移動(dòng)的順序裝配（7）移動(dòng)的流水裝配）移動(dòng)的流水裝配 自由移動(dòng)式裝配（自由移動(dòng)式裝配（工人不動(dòng)工人不動(dòng)）工人或運(yùn)輸裝置（小車）運(yùn)送到各個(gè)工作地工人或運(yùn)輸裝置（小車）運(yùn)送到各個(gè)工作地點(diǎn)，完成有關(guān)的裝配工作。在一個(gè)工作地點(diǎn)點(diǎn)，完成有關(guān)的裝配工作。在一個(gè)工作地點(diǎn)完成某一工序后，再送到下一個(gè)工作地點(diǎn)進(jìn)完成某一工序

22、后，再送到下一個(gè)工作地點(diǎn)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(shí)間關(guān)系工作分工的范圍和種類在裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)強(qiáng)制移動(dòng)裝配（強(qiáng)制移動(dòng)裝配（裝配過(guò)程沒(méi)有時(shí)間間隔裝配過(guò)程沒(méi)有時(shí)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(gè)工地由一個(gè)工作地點(diǎn)移向下一個(gè)工作地點(diǎn)（節(jié)拍是固定）。作地點(diǎn)移向下一個(gè)工作地點(diǎn)（節(jié)拍是固定）。2.2.連續(xù)移動(dòng)式連續(xù)移動(dòng)式裝配，是工人在裝配對(duì)象移動(dòng)裝配，是工人在裝配對(duì)象移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行裝配（過(guò)程中進(jìn)行裝配（工人動(dòng)工人動(dòng)），裝配時(shí)間和運(yùn)），裝配時(shí)間和運(yùn)輸時(shí)間重合。

23、輸時(shí)間重合。移動(dòng)式裝配：產(chǎn)品動(dòng)，工人移動(dòng)式裝配：產(chǎn)品動(dòng)，工人呢？呢？無(wú)形象的流水線無(wú)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(cāng)和中轉(zhuǎn)站之間裝配工位與料倉(cāng)和中轉(zhuǎn)站之間 -裝配工位之間裝配工位之間傳送對(duì)象傳送對(duì)象 -工件托盤(pán)工件托盤(pán) -基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件 -其他零件其他零件常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)（表7-3）25常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)26常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)27常用傳送設(shè)備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)常用傳送設(shè)

24、備（機(jī)構(gòu)）類型及其特點(diǎn)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(jī)構(gòu)的定位機(jī)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(jī)構(gòu)常用定位機(jī)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(jī)構(gòu)來(lái)保證圖7-2 定位銷的定位過(guò)程a) 圓柱銷開(kāi)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(tái) 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(dòng)化裝入和螺紋連接自動(dòng)化裝入自動(dòng)化裝入自動(dòng)化工件經(jīng)定向和傳送到達(dá)裝配工位后，由裝入機(jī)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(jī)構(gòu)在裝配基礎(chǔ)件上對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)、裝入裝入。（1 1）重力裝入）重力裝入無(wú)需施加外力的機(jī)構(gòu)，但需定位裝置：機(jī)械擋塊，適用于鋼球、無(wú)需施加外力的機(jī)構(gòu)，但需定位裝置：機(jī)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(jī)械推入）機(jī)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制液壓缸直接連接的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝入，適用于小型電機(jī)上端蓋

26、、軸承等零件的裝入。裝入，適用于小型電機(jī)上端蓋、軸承等零件的裝入。（3）機(jī)動(dòng)夾入）機(jī)動(dòng)夾入用機(jī)械手夾持零件裝入，適用于小型零件、軸類、盤(pán)類零件。用機(jī)械手夾持零件裝入，適用于小型零件、軸類、盤(pán)類零件。裝入動(dòng)作（路線）簡(jiǎn)單裝入動(dòng)作（路線）簡(jiǎn)單303 3裝入和螺紋連接自動(dòng)化裝入和螺紋連接自動(dòng)化螺紋連接自動(dòng)化螺紋連接自動(dòng)化螺紋連接自動(dòng)化包括螺母、螺釘螺紋連接自動(dòng)化包括螺母、螺釘/螺栓等的自動(dòng)傳送、對(duì)準(zhǔn)、擰螺栓等的自動(dòng)傳送、對(duì)準(zhǔn)、擰緊。其中緊。其中勞動(dòng)強(qiáng)度大的是擰緊工作勞動(dòng)強(qiáng)度大的是擰緊工作，也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化首要考慮的問(wèn)題也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化首要考慮的問(wèn)題。另一方面，實(shí)現(xiàn)另一方面，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)和擰入的難度較大自

27、動(dòng)對(duì)準(zhǔn)和擰入的難度較大，在某些場(chǎng)合，安排，在某些場(chǎng)合，安排手工操作是合理的，在自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)手工操作是合理的，在自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)少用螺紋連接少用螺紋連接。（聯(lián)想自動(dòng)裝。（聯(lián)想自動(dòng)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(dòng)裝配條件下，零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合（）。 A、便于自動(dòng)給料、自動(dòng)裝配作業(yè)和自動(dòng)檢測(cè)的原則 B、便于自動(dòng)給料、零件自動(dòng)傳送和自動(dòng)裝配作業(yè)的原則 C、便于自動(dòng)給料、自動(dòng)傳送和自動(dòng)檢測(cè)的原則D、便于零件自動(dòng)傳送、自動(dòng)裝配作業(yè)和自動(dòng)檢測(cè)的原則2.在自動(dòng)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(guò)（）。 A、

28、定位機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) B、送料結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) C、調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) D、輔助機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)四、自動(dòng)裝配機(jī)械32u 自動(dòng)裝配機(jī)械的基本形式和特點(diǎn)自動(dòng)裝配機(jī)械的基本形式和特點(diǎn)裝配機(jī)裝配機(jī)是一種按一定時(shí)間節(jié)拍工作的機(jī)械化的裝配設(shè)備，有時(shí)是一種按一定時(shí)間節(jié)拍工作的機(jī)械化的裝配設(shè)備，有時(shí)也需要手工裝配與之配合。裝配機(jī)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(jī)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(lái)取下來(lái)。 自動(dòng)裝配機(jī)械按類型分，可分為自動(dòng)裝配機(jī)械按類型分，可分為單工位裝配機(jī)單工位裝配機(jī)與與多工位裝多工位裝配機(jī)配機(jī)（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(jī)單工位裝配機(jī)單工位裝配機(jī)單工位裝配機(jī)它只有它只有單一的工位單一的工位，沒(méi)有傳送工具（基礎(chǔ)件沒(méi)有傳送工具（基礎(chǔ)件無(wú)需傳送）無(wú)需傳送）的介入，只有的介入，只有一種或幾種簡(jiǎn)單的裝配操作（通?；A(chǔ)件一種或幾種簡(jiǎn)單的裝配操作（通?；A(chǔ)件無(wú)需翻面）無(wú)需翻面），故應(yīng)用多限于只由，故應(yīng)用多限于只由23個(gè)零件組成個(gè)零件組成的簡(jiǎn)單裝配體。的簡(jiǎn)單裝配體。在這種裝配機(jī)上在這種裝配機(jī)上同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)方向的裝配是可能的同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)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(jī)的工作效率可達(dá)到每小時(shí)經(jīng)常使用的方法。這種裝配機(jī)的工作效率可達(dá)到每小時(shí)3012000個(gè)裝配動(dòng)作（個(gè)裝配動(dòng)作（效率高效率

30、高）。）。34單工位裝配機(jī)案例單工位裝配機(jī)案例自動(dòng)擰螺釘機(jī)自動(dòng)擰螺釘機(jī)圖7-4 單工位裝配機(jī)的設(shè)計(jì)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(tái)設(shè)備上完成35多工位裝配機(jī)多工位裝配機(jī)多工位裝配機(jī)多工位裝配機(jī)它有它有多個(gè)工位多個(gè)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(gè)以上零部件個(gè)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(dòng)裝配機(jī)自動(dòng)裝配機(jī)、直進(jìn)型直進(jìn)型自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配機(jī)機(jī)、環(huán)形環(huán)形

31、自動(dòng)裝配機(jī)自動(dòng)裝配機(jī)。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(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)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(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，供料和裝配機(jī)構(gòu)的布置受空間限制，構(gòu)的布置受空間限制，會(huì)會(huì)有不工作的工位有不工作的工位。回轉(zhuǎn)型自動(dòng)裝配機(jī)回轉(zhuǎn)型自動(dòng)裝配機(jī)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(jī)，

32、進(jìn)行直線或環(huán)行傳送的裝配機(jī)，裝配工位沿直線排列，裝裝配工位沿直線排列，裝配對(duì)象沿直線傳送，返回時(shí)帶著空夾具（較多）返回。配對(duì)象沿直線傳送，返回時(shí)帶著空夾具（較多）返回。圖7-5 夾具升降臺(tái)返回的直進(jìn)型裝配機(jī)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(jī)1-工作頭安裝臺(tái)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(dòng)裝配機(jī)直進(jìn)型自動(dòng)裝配機(jī)39裝配工位沿環(huán)形排列，裝配對(duì)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(duì)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(dòng)裝配機(jī)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(dòng)裝配機(jī)環(huán)形自動(dòng)裝配機(jī)40裝配過(guò)程中，工件連續(xù)恒速傳送，裝配作業(yè)與傳送過(guò)程重合。裝配過(guò)程中，工件連續(xù)恒速傳送，裝配作業(yè)與傳送過(guò)程重合。連續(xù)傳送連續(xù)傳送特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高；裝配頭與工件之間的相對(duì)定位困難，不能采特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高；裝配頭與工件之間的相對(duì)定位困難，不能采用固定式裝配機(jī)械。用固定式裝配機(jī)械。應(yīng)用：小型簡(jiǎn)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(jiǎn)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(guò)程中，裝配過(guò)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(shí)間各工位上的裝配件每隔一定節(jié)拍時(shí)間都同時(shí)都同時(shí)向下一個(gè)工向下一個(gè)工位移動(dòng)。工序較短的工位存在位移動(dòng)。工序較短的工位存在等工浪費(fèi)等工浪費(fèi)；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)拍較小（十幾秒）小型工件和節(jié)拍較?。ㄊ畮酌耄┑漠a(chǎn)品裝配時(shí)的傳送。的產(chǎn)品裝配時(shí)的傳送。非同步傳送：非同步傳送：有有緩沖儲(chǔ)存裝置緩沖儲(chǔ)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(gè)別工位

35、出現(xiàn)短時(shí)間可修復(fù)故障時(shí)中，且個(gè)別工位出現(xiàn)短時(shí)間可修復(fù)故障時(shí)不會(huì)影響全線不會(huì)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(jī)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(jī)單工位裝配機(jī)連續(xù)傳送連續(xù)傳送多工位裝配機(jī)多工位裝配機(jī)4個(gè)特點(diǎn)個(gè)特點(diǎn)4個(gè)特點(diǎn)個(gè)特點(diǎn)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(dòng)裝配系統(tǒng)具，要求自動(dòng)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(duì)可對(duì)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(jī)指令隨機(jī)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(jī)器人裝配機(jī)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(yùn)系統(tǒng)、零件自動(dòng)供料系統(tǒng)、工具（手指圍設(shè)備包括靈活的物料搬運(yùn)系統(tǒng)、零件自動(dòng)供料系統(tǒng)、工具（手指）自動(dòng)更換裝置及工具庫(kù)、視覺(jué)系統(tǒng)、基礎(chǔ)件系統(tǒng)、控制和計(jì)算機(jī)）自動(dòng)更換裝置及工具庫(kù)、視覺(jué)系統(tǒng)、基礎(chǔ)件系統(tǒng)、控制和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等。管理系統(tǒng)等。裝配對(duì)象一定范圍內(nèi)可變裝配對(duì)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(jī)器人裝配機(jī)器人44u 裝配機(jī)器人與其它裝配方式的比較（擴(kuò)展內(nèi)容）裝配機(jī)器人與其它裝配方式的比較（擴(kuò)展內(nèi)容）一般來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)裝配工作，可以用一般來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)裝配工作，可以用人工人工、專用裝配機(jī)械專用裝配機(jī)