自动装配线（机）设计的关键技术-研究与应用

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1、四川大学工程硕士学位论文声明本人声明所呈交的学位论文是本人在指导老师指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。据我所知，除了本文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文成果是本人在四川大学读书期间在导师指导下取得的，论文成果归四川大学和宁江机床集团股份有限公司所有，特此声明。签名：刻∑壁』羽导师签名：醐：1¨肌够627醚娅一日四川大学工程硕士学位论文1绪论1．1装配技术及发展概况装配是按照确定的精度标准和技术

2、条件，通过合理的工艺流程及各种必要的方式，将一组零散的零件连接组合起来的过程。资料统计，根据工作量的不同，现代高技术的机电产品的装配工作量约占整个产品工作量的30％’70％，所需人力约占定额工人的40％左右，装配时间约占产品总生产时问的30％’50％，装配成本约占产品成本的25％’70％。资料统计表明，装配过程工作量大占用时间长，所需人力多，占成本的比例高【l一。随着市场竞争日趋剧烈，迫使企业必须缩短产品开发(含制造)周期、提高生产效率、降低成本、减轻工人劳动强度，以提高产品的竞争能力。自动化是提高产品竞争力的有效途径。机械加工很早就开始实施自动化，至今自动化程度已达相当高的水平。自从17

3、74年英国威尔金森发明炮筒镗床以来，只有200多年的时间，金属切削机床技术发展是比较快的，其自动化水平的提高也很快。数控技术的发展，使机床从单机自动化发展为FMS，整个加工过程无人化管理。由于装配作业受多方面的制约，使装配作业的自动化程度却远远低于其它作业的自动化水平，成为提高生产效率、降低成本的主要制约因素，制造业业内人士早已注视到装配自动化的重要，并致力于自动化的实施。装配作业的改进，始于小型部件的自动装配机，它将多道手工装配工序集中在一台机器上进行，它只适应某一固定产品，缺乏灵活性(即柔性)。在上世纪60年代初，在灯泡、滚动轴承等大批量生产的行业中已经采用，自动化装配开始步入发展期。

4、进入七十年代，随着汽车工业的发展，各汽车、发动机生产厂先后采用先进的装配技术，选用自动化输送装置，人与机器合理搭配，成为半自动装配流水线，装配技术的发展又前进了一大步。八十年代以后，计算机技术的迅猛发展，自动控制技术臻于完善，技术的进步给汽车、家电等与人们生活密切相关的行业步入了高速发展期，发展和竞争都是伴随着，竞争的加剧促使有实力的大企业提高自动化水平，给装配自动线提供了发展的平台，汽车工业、家电行业从部件到产品的装配广泛采用自动装配机、装配流水线、装配自动线。市场需求的多变，导致产品的多样化，对四川大学工程硕士学位论文自动装配又提出了柔性的要求，出现了柔性装配系统(FAS)。FAS是一

5、种高度自动化的装配系统，它具备装配、物料输送和控制三个自动化系统，能使装配对象、工艺流程和生产节拍变化，它使企业以较短的时间适应新产品的装配【3，4】。1962年美国推出世界上第一台Unimater型工业机器人以来，机器人在工业发达国家得到了迅猛发展。工业机器人是具有高度柔性的自动化设备，它进入装配作业，替代专用装配机，就能使装配线具有柔性，去适应市场多变。装配自动化带来显著的好处，生产效率提高，产品质量稳定，降低了产品制造成本，劳动强度降低、劳动条件得以改善，使企业的竞争力增强【5】。下图为一些典型的装配制造系统：自动上料装置：自动装配工位：四川大学工程硕士学位论文自动检测工位：半自动生

6、产线：自动生产线：3四川大学工程硕士学位论文自动装配机：宁江制造的微动开关全自动装配检测线：宁江制造的罩极电机自动生产线：1．2我国装配自动化的发展状况我国装配作业的自动化起步较晚，初期是大批量生产的小型产品的部件装配的专用装配机，主要在轴承、电器件和家用电器行业应用。四川大学工程硕士学位论文要联线，输送系统是不可缺少的。北京某机床厂率先将装配输送线作为商品提供给刚兴起的洗衣机生产企业，使大批量生产的洗衣机装配实现流水作业。高起点的轿车工业、家电中的彩电、VCD等依靠引进或合资、合作生产，其装配线的水平较高，但真正依靠自己自行研制的装配自动线难以寻觅16J。．装配线要实现柔性很主要的是工业

7、机器人装配系统，而我国的机器人起步同样比较晚，二十世纪70年代是萌芽期，80年代为研发期，90年代才进入实用化期，相继开发了喷漆、弧焊、点焊、搬运作业机器人，且应用于汽车、摩托车、工程机械等制造业。但就其数量档次和水平而言，与工业发达国家，还有相当大的差距，在数量上，至今也仅有几千台机器人。国外已逾百万台，国外利用机器人的识别、定位、检测、补偿、避碰和它的柔顺装配技术，在柔性装配线上广泛应用。九十年代，大连组合机床研究所