自動裝配技術第五章

自動裝配技術

張志軍

自動裝配技術第五章緒論第一章裝配技術基礎第二章自動供料系統(tǒng)第三章自動裝配系統(tǒng)第四章裝配機的結構形式第五章可靠性及可用性第六章裝配機器人第七章柔性制造第八章機器人的發(fā)展與未來第九章數字化制造技術第一節(jié)可靠性指標第二節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)（可用性）第五章可靠性及可用性第一節(jié)可靠性指標一套裝配設備，在選擇料倉和供料系統(tǒng)時也就規(guī)定了它的自治時間（即不需人工干預的自動工作時間）。例如2h，盡管在這個時間范圍內還有可能發(fā)生意外的功能干擾。可靠性標志著一套裝配設備各方面性能的總和，既在規(guī)定的時間內和給定的條件下完成預定的裝配任務的可用性。可靠性指標正常運行的概率可維修性指標可用性指標由上圖可看出，裝配設備的可用性取決于正常運行的概率和可維修性。可維修性即是一臺裝配設備維修或維護的難易程度。包括以下的特征：可通過性、可檢查性、可更換性、標準化程度、可監(jiān)測性、選用修理工藝性好的元件、容易調整等。裝配機可用率的提高首先依賴于自動裝配工藝性好的零件設計，以及零件的加工質量和供貨的清潔度。其次是零件料倉尤其是中間儲倉的排列和定位。如果料倉的功能不完善，人們稱之為連接損失。有幾種情況，裝配過程的連接損失有：

1）遲緩的：一個空的裝配工位等待零件到來，因為來自料倉的零件托盤的運動速度過低。

2）中斷：空裝配工位等待零件，中間儲倉空虛。

3）封閉：因中間儲倉過滿而封閉，某一裝配工位得不到零件。對此可以采取以下的相應措施：1）改善設備的可維修性；2）從技術方面采取措施抵消或減少干擾；3）采用自動化的傳感器監(jiān)測和錯誤診斷技術；4）采用運動單元、特別是裝配機器人的無碰撞引導技術；5）使用托盤傳送配合件并配備緩沖料倉；6）通過使用托盤以及其上安置的視覺傳感器提高過程的安全系數。自動化的裝配系統(tǒng)在經過一定階段的“試運行”后進入相對穩(wěn)定階段，質量穩(wěn)定可靠。但是如果有調節(jié)誤差或有缺陷的零件沒有被發(fā)現(xiàn)，也會出現(xiàn)裝配干擾。所以過程監(jiān)測對于裝配系統(tǒng)來說也是很重要的。在復雜的自動化系統(tǒng)中，75%的停機時間都是來自于錯誤的診斷。所以設置監(jiān)控系統(tǒng)是非常重要的。第二節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)裝配系統(tǒng)需要監(jiān)控的環(huán)節(jié)：

1.裝配過程(零件是否存在和它的質量、聯(lián)接的質量、裝配單元功能是否正常）；

2.工藝設備(設備安全、碰撞識別、溫度、力和扭距等）；

3.傳送系統(tǒng)的堵塞監(jiān)控（料倉的最少/最多、開/關控制）。對于零件是否存在的監(jiān)控可以采用三種方法：

1.在一個確定的位置逐個地檢查。

2.由抓鉗里內裝的傳感器監(jiān)控。

3.在供料系統(tǒng)或托盤儲倉時檢查。第一種方法最可靠，第三種方法最簡單。第二種方法被認為是最佳的辦法。因為所有要裝配的零件都要經過抓取和搬送。工件流的監(jiān)控對裝配設備的影響裝配機械的監(jiān)控從原則上可以分為兩種：

（1）發(fā)現(xiàn)干擾立即停機原則；

（2）故障存儲—關機原則。發(fā)現(xiàn)干擾立即停機原則:當監(jiān)控設備確認發(fā)生了干擾。立即令裝配設備停機。然后由診斷系統(tǒng)查明干擾的種類和發(fā)生的地點（見后圖）。

當干擾排除，裝配設備恢復運轉。停機現(xiàn)象相對比較頻繁，引起生產率明顯的降低。

這種方式從經濟上看是不可取的。立即關閉整套裝配設備故障存儲—關機原則:當裝配設備的某一位置出現(xiàn)故障時，并不立即關閉全套裝配設備，后續(xù)的裝配工位還可以盲運行（見后圖）。在自動或人工排除故障之后恢復全套設備運行，而且在監(jiān)控方式被稱為“兩罪并罰”原則。封鎖后續(xù)的裝配工位，當發(fā)現(xiàn)多數個不合格零件時關閉整套裝配設備。幾種監(jiān)控、檢測設備：

（一）電器控制、檢測設備

（二）電鍍表