第6章 产品装配过程自动化

《第6章 产品装配过程自动化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6章产品装配过程自动化装配是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响，研究和发展新的装配技术，大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言，装配技术落后许多，装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此，实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。第6章产品装配过程自动化本章包括以下内容：6.1概述6.2自动装配工艺过程分析和设计6.3自动装配机6.4自动装配线6.5柔性装配系统6.6实例视频6.1概述6.1.1装配自动化在现代制造业中的重要性6

2、.1.2装配自动化的发展概况6.1.3实现装配自动化的途径6.1.1装配自动化在现代制造业中的重要性装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程。据有关资料统计分析，随着先进制造技术的应用，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。6.1.1装配自动化在现代制造业中的重要性同人工装配相比，装配自动化（AssemblyAutomation）具备如下优点：（1）装配效率高，产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度

3、不断得到提高的情况下，装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。（2）自动装配过程一般在流水线上进行，采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作，大大降低了工人的劳动强度。6.1.1装配自动化在现代制造业中的重要性（3）不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。（4）自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。（5）在电子、化学、宇航、国防等行业中，许多装配操作需要特殊环境，人类难以进入或非常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。6.1.1装配自

4、动化在现代制造业中的重要性随着科学技术的发展和进步，在机械制造业，CNC，FMC，FMS的出现逐步取代了传统的制造技术，它们不仅具备高度自动化的加工能力，而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化，没有装配技术的自动化，FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。6.1.2装配自动化的发展概况自动装配系统大致经历了3个发展阶段。第一个阶段是采用如图6.1所示的传统的机械开环控制单元。例如，操作程序由分配轴把操作时间运动行程信息都记录在凸轮上。6.1.2装配自动化的发展概况第二个阶段的自动

5、装配系统如图6.2所示。控制单元采用了预调顺序控制器，或者采用可编程序控制器，操作时间分配和运动行程摆脱了机械刚性的控制方法。由于采用微电子器件，各种信息都编制在控制程序中，不仅调整方便，而且提高了系统的可靠性。6.1.2装配自动化的发展概况6.1.2装配自动化的发展概况发展到第三阶段，产生了所谓的装配伺服系统（AssemblyServoSystem）。控制单元配备了带有智能电子计算机的可编程序控制器，能发出改变操作顺序的信号，根据程序给出的命令和反馈信息，使操作条件或动作维持在设计的最佳状态。这种自动装配系统如图6.3所示。

6、6.1.2装配自动化的发展概况6.1.2装配自动化的发展概况对于精密零件的自动装配，必须提高夹具的定位精度和装配工具的柔顺性。为提高定位精度，可采用带有主动自适应反馈的位置控制器，通过光电传感视觉设备、接触压力传感器等对零件的定位误差进行测量，并采用计算机控制的伺服执行机构进行修正，这种伺服装配工具和夹具可进行精密装配。目前，定位精度为0.01mm的自动装配机已得以应用。6.1.2装配自动化的发展概况产品更新周期的缩短，要求自动装配系统（AutomaticAssemblySystem）具有柔性响应。20世纪80年代出现了柔性装

7、配系统（FlexibleAssemblySystem，FAS）。FAS是一种计算机控制的自动装配系统，它的主要组成是装配中心（AssemblyCenter）和装配机器人（AssemblyRobot），使装配过程通过传感技术和自动监控实现了无人操作。具有各种不同结构能力和智能的装配机器人是FAS的主要特征。6.1.2装配自动化的发展概况柔性装配是自动装配技术的发展方向，采用柔性装配不仅可提高生产率、降低成本、保证产品质量一致性，更重要的是能提高适应多品种小批量的产品应变能力。今后一段时间内，装配自动化技术将主要向以下两方面发展。

8、（1）与近代基础技术互相结合、渗透，提高自动装配装置的性能。（2）进一步提高装配的柔性，大力发展柔性装配系统FAS。6.1.3实现装配自动化的途径（1）产品设计时应充分考虑自动装配的工艺性。产品的结构、数量和可操作性决定了装配过程、传输方式和装配方法。机械制造的一个明确的原则