第6章 裝配自動化

1、機電工程學院機電工程學院 第六章第六章 裝配自動化裝配自動化 機械制造自動化的最后階段通常是裝配自動機械制造自動化的最后階段通常是裝配自動 化。各種零部件（包括自制的，外購的，外協(xié)的）化。各種零部件（包括自制的，外購的，外協(xié)的） 需經(jīng)過正確的裝配，才能形成最終產(chǎn)品。但由于需經(jīng)過正確的裝配，才能形成最終產(chǎn)品。但由于 加工技術超前于裝配技術許多年，裝配工藝已成加工技術超前于裝配技術許多年，裝配工藝已成 為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)有關資料統(tǒng)計，一為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)有關資料統(tǒng)計，一 些典型產(chǎn)品的裝配時間占總生產(chǎn)時間的些典型產(chǎn)品的裝配時間占總生產(chǎn)時間的53%左右，左右， 而目前產(chǎn)品裝配的平均自動

2、化水平僅為而目前產(chǎn)品裝配的平均自動化水平僅為 10%15%，因此，裝配自動化是制造工業(yè)中需，因此，裝配自動化是制造工業(yè)中需 要解決的關鍵技術。要解決的關鍵技術。 機電工程學院機電工程學院 第一節(jié) 基本概況 一、裝配自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展一、裝配自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展 裝配自動化的目的主要在于：提高生產(chǎn)效率、降低 成本，保證機械產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和穩(wěn)定性，并力求避免 裝配過程中受到人為因素的影響而造成質(zhì)量缺陷，減輕 或取代特殊條件下的人工裝配勞動，降低勞動強度，保 證操作安全。 裝配自動化技術發(fā)展大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： 第一個發(fā)展階段第一個發(fā)展階段：由傳統(tǒng)的機械開環(huán)控制的裝配自 動化技術。 第二個發(fā)展階段

3、第二個發(fā)展階段：半柔性控制的裝配自動化技術。 機電工程學院機電工程學院 裝配自動化技術發(fā)展大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段裝配自動化技術發(fā)展大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： 第一個發(fā)展階段：由傳統(tǒng)的機械開環(huán)控制的裝第一個發(fā)展階段：由傳統(tǒng)的機械開環(huán)控制的裝 配自動化技術。配自動化技術。 第二個發(fā)展階段：半柔性控制的裝配自動化技第二個發(fā)展階段：半柔性控制的裝配自動化技 術。術。 第三個發(fā)展階段：柔性控制的裝配自動化技術。第三個發(fā)展階段：柔性控制的裝配自動化技術。 裝配自動化技術發(fā)展趨勢：裝配自動化技術發(fā)展趨勢： （1 1）與近代基礎技術互相結合、滲透，提高自）與近代基礎技術互相結合、滲透，提高自 動裝配裝置的性能。

4、動裝配裝置的性能。 （2 2）進一步提高裝配的柔性，大力發(fā)展柔性裝）進一步提高裝配的柔性，大力發(fā)展柔性裝 配系統(tǒng)配系統(tǒng)FASFAS。 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-1 機械開環(huán)控制的裝配裝置機械開環(huán)控制的裝配裝置 1-操作者操作者 2-電動機電動機 3-機械順序控制器機械順序控制器 4-機械運動控制器機械運動控制器 5-零件運輸裝置零件運輸裝置 6-裝配操作裝置裝配操作裝置 7、8-零件零件 9-夾具和托盤裝置夾具和托盤裝置 10-機械裝配裝置機械裝配裝置 11-機械控制裝置機械控制裝置 12-采用機械控制的裝配系統(tǒng)采用機械控制的裝配系統(tǒng) 13-零件送進裝置零件送進裝置 機電工程學院機電工

5、程學院 圖圖6-2 采用預調(diào)順序控制器的裝配裝置采用預調(diào)順序控制器的裝配裝置 1-操作者操作者 2-電動機電動機 3-機械順序控制器機械順序控制器 4-機械運動控制器機械運動控制器 5-零件運輸裝置零件運輸裝置 6-裝配操作裝置裝配操作裝置 7、8-零件零件 9-夾具和托盤裝置夾具和托盤裝置 10-機械裝配裝置機械裝配裝置 11-機械控制裝置機械控制裝置 12-采用機械控制的裝配系統(tǒng)采用機械控制的裝配系統(tǒng) 13-零件送進裝置零件送進裝置 14-可編程順序控制器可編程順序控制器 15-機械裝配裝置機械裝配裝置 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-3 帶可編程控制器的自動裝配裝置帶可編程控制器的自動

6、裝配裝置 115同圖同圖6-2 16-可編程操作控制器可編程操作控制器 17-操作程序處理器操作程序處理器 18-前饋控制器前饋控制器 19-最佳控制器最佳控制器 20-自適應控制器自適應控制器 21-伺服執(zhí)行機構伺服執(zhí)行機構 22-傳感器或探測器傳感器或探測器 23-反饋控制器反饋控制器 24-可編程控制器的伺服裝配裝置可編程控制器的伺服裝配裝置 機電工程學院機電工程學院 二、裝配自動化的基本要求二、裝配自動化的基本要求 要實現(xiàn)裝配自動化要實現(xiàn)裝配自動化, , 必須具備一定的前提條件必須具備一定的前提條件, , 主要主要 有如下幾方面：有如下幾方面： 1.1.生產(chǎn)綱領穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大

7、，零部件的標生產(chǎn)綱領穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大，零部件的標 準化、通用化程度較高準化、通用化程度較高 生產(chǎn)綱領穩(wěn)定是裝配自動化的必要條件。目前，生產(chǎn)綱領穩(wěn)定是裝配自動化的必要條件。目前， 自動裝配設備基本上還屬于專用設備，生產(chǎn)綱領改變，自動裝配設備基本上還屬于專用設備，生產(chǎn)綱領改變， 原先設計制造的自動裝配設備就不適用，即使修改后原先設計制造的自動裝配設備就不適用，即使修改后 能加以使用，也將造成設備費用增加，耽誤時間，在能加以使用，也將造成設備費用增加，耽誤時間，在 技術上和經(jīng)濟上都不合理。年產(chǎn)量大、批量大，有利技術上和經(jīng)濟上都不合理。年產(chǎn)量大、批量大，有利 于提高自動裝配設備的負荷率；零部件

8、的標準化、通于提高自動裝配設備的負荷率；零部件的標準化、通 用化程度高，可以縮短設計、制造周期，降低生產(chǎn)成用化程度高，可以縮短設計、制造周期，降低生產(chǎn)成 本，有可能獲得較高的技術經(jīng)濟效果。本，有可能獲得較高的技術經(jīng)濟效果。 機電工程學院機電工程學院 表表6-1 小型精密產(chǎn)品或部件實現(xiàn)裝配自動化的一般條件小型精密產(chǎn)品或部件實現(xiàn)裝配自動化的一般條件 與生產(chǎn)綱領有關的一般與生產(chǎn)綱領有關的一般 條件條件 實現(xiàn)自動化裝配的適合程度實現(xiàn)自動化裝配的適合程度 很適合很適合比較適合比較適合不適合不適合 生產(chǎn)綱領生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)綱領穩(wěn)定性生產(chǎn)綱領穩(wěn)定性 產(chǎn)量增加的可能性產(chǎn)量增加的可能性 裝配件數(shù)量裝配件數(shù)量* 裝

9、配件的加工精度裝配件的加工精度 裝配復雜程度裝配復雜程度 要求裝配工人的熟練要求裝配工人的熟練 程度程度 手工裝配勞動強度手工裝配勞動強度 裝配過程中的危險性裝配過程中的危險性 500套套/h 5年內(nèi)品種年內(nèi)品種 不變不變 大大 47 高高 簡單簡單 低低 大大 有有 200500套套 /h 3年內(nèi)品種不年內(nèi)品種不 變變 較大較大 815 一般一般 一般一般 一般一般 一般一般 有有 15 低低 復雜復雜 高高 低低 無無 * 相同規(guī)格的零件按一件計算相同規(guī)格的零件按一件計算 機電工程學院機電工程學院 2. 2.產(chǎn)品具有較好的自動裝配工藝性產(chǎn)品具有較好的自動裝配工藝性 盡量要做到結構簡單，裝配

10、零件少；裝配基準面和盡量要做到結構簡單，裝配零件少；裝配基準面和 主要配合面形狀規(guī)則，定位精度易于保證；運動副應易主要配合面形狀規(guī)則，定位精度易于保證；運動副應易 于分選，便于達到配合精度；主要零件形狀規(guī)則、對稱，于分選，便于達到配合精度；主要零件形狀規(guī)則、對稱， 易于實現(xiàn)自動定向等。易于實現(xiàn)自動定向等。 機電工程學院機電工程學院 3. 3.實現(xiàn)裝配自動化以后，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)成本降低實現(xiàn)裝配自動化以后，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)成本降低 裝配自動化包括零部件的自動給料、自動傳送以及自裝配自動化包括零部件的自動給料、自動傳送以及自 動裝配等內(nèi)容。其中：動裝配等內(nèi)容。其中： 自動給料包括裝配件的上料、定向

11、、隔料、傳送和卸自動給料包括裝配件的上料、定向、隔料、傳送和卸 料的自動化。料的自動化。 自動傳送包括裝配零件由給料口傳送至裝配工位，以自動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之間的自動傳送。及裝配工位與裝配工位之間的自動傳送。 自動裝配包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動自動裝配包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動 過盈連接、自動螺紋聯(lián)接、自動粘結和焊接、自動檢測和過盈連接、自動螺紋聯(lián)接、自動粘結和焊接、自動檢測和 控制、自動試驗等?？刂?、自動試驗等。 所有這些工作都應在相應控制下，按照預定方案和路所有這些工作都應在相應控制下，按照預定方案和路 線進行。實現(xiàn)給

12、料、傳送、裝配自動化以后，就可以提高線進行。實現(xiàn)給料、傳送、裝配自動化以后，就可以提高 裝配質(zhì)量和生產(chǎn)效率，產(chǎn)品合格率高，勞動條件改善，生裝配質(zhì)量和生產(chǎn)效率，產(chǎn)品合格率高，勞動條件改善，生 產(chǎn)成本降低。產(chǎn)成本降低。 機電工程學院機電工程學院 自動化檢測技術自動化檢測裝置自動化檢測技術自動化檢測裝置： 從制品（零件、部件和產(chǎn)品）的尺寸、形狀、缺陷、性能等從制品（零件、部件和產(chǎn)品）的尺寸、形狀、缺陷、性能等 的自動測量，到成品生產(chǎn)過程各階段上的質(zhì)量控制；的自動測量，到成品生產(chǎn)過程各階段上的質(zhì)量控制； 從對各種工藝過程及其設備的調(diào)節(jié)與控制，到實現(xiàn)最佳條件從對各種工藝過程及其設備的調(diào)節(jié)與控制，到實現(xiàn)最

13、佳條件 的自動生產(chǎn)。的自動生產(chǎn)。 根據(jù)不同需要制造的各種自動檢測裝置：根據(jù)不同需要制造的各種自動檢測裝置： 如用于工件的尺寸、形狀檢測用的定尺寸檢測裝置、三坐標如用于工件的尺寸、形狀檢測用的定尺寸檢測裝置、三坐標 測量機、激光測徑儀以及氣動測微儀、電動測微儀和采用電測量機、激光測徑儀以及氣動測微儀、電動測微儀和采用電 渦流方式的檢測裝置；渦流方式的檢測裝置； 用于工件表面粗糙度檢測用的表面輪廓儀；用于刀具磨損或用于工件表面粗糙度檢測用的表面輪廓儀；用于刀具磨損或 破損的監(jiān)測用的噪聲頻譜、紅外發(fā)射、探針測量等測量裝置；破損的監(jiān)測用的噪聲頻譜、紅外發(fā)射、探針測量等測量裝置； 利用切削力、切削力矩、

14、切削功率對刀具磨損進行檢測的測利用切削力、切削力矩、切削功率對刀具磨損進行檢測的測 量裝置。量裝置。 機電工程學院機電工程學院 三、實現(xiàn)裝配自動化的途徑三、實現(xiàn)裝配自動化的途徑 針對我國目前情況，我們認為實現(xiàn)裝配自針對我國目前情況，我們認為實現(xiàn)裝配自 動化的途徑主要有：動化的途徑主要有： 1 1借助先進技術，改進產(chǎn)品設計借助先進技術，改進產(chǎn)品設計 2 2研究和開發(fā)新的裝配工藝和方法研究和開發(fā)新的裝配工藝和方法 3. 3. 盡快實現(xiàn)自動裝配設備與盡快實現(xiàn)自動裝配設備與FASFAS的國產(chǎn)化的國產(chǎn)化 機電工程學院機電工程學院 一、自動裝配條件下的結構工藝性一、自動裝配條件下的結構工藝性 自動裝配工藝

15、性好的產(chǎn)品結構能使自動裝配過程自動裝配工藝性好的產(chǎn)品結構能使自動裝配過程 簡化，易于實現(xiàn)自動定向和自我檢測，簡化自動裝配簡化，易于實現(xiàn)自動定向和自我檢測，簡化自動裝配 設備，保證裝配質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。反之，如果裝設備，保證裝配質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。反之，如果裝 配工藝性不好，自動裝配質(zhì)量問題就可能長期難以解配工藝性不好，自動裝配質(zhì)量問題就可能長期難以解 決?？煽康慕鉀Q途徑是在產(chǎn)品結構設計時加強工藝性決?？煽康慕鉀Q途徑是在產(chǎn)品結構設計時加強工藝性 審查，使產(chǎn)品結構最大限度地具有自動裝配工藝性。審查，使產(chǎn)品結構最大限度地具有自動裝配工藝性。 第二節(jié)第二節(jié) 自動裝配工藝過程分析自動裝配工藝過程分析

16、機電工程學院機電工程學院 在自動裝配條件下，零件的結構工藝性應符在自動裝配條件下，零件的結構工藝性應符 合以下三項原則：合以下三項原則： u（1 1）便于自動給料）便于自動給料 u（2 2）有利于零件自動傳送）有利于零件自動傳送 u（3 3）有利于自動裝配作業(yè)）有利于自動裝配作業(yè) 機電工程學院機電工程學院 表表6-2 改進自動改進自動 裝配工藝裝配工藝 性示例表性示例表 機電工程學院機電工程學院 表表6-2(續(xù)續(xù)) 改進自改進自 動裝配動裝配 工藝性工藝性 示例表示例表 機電工程學院機電工程學院 二、自動裝配工藝設計的一般要求二、自動裝配工藝設計的一般要求 自動裝配的工藝要求要比人工裝配的工藝

17、要求復雜得多。自動裝配的工藝要求要比人工裝配的工藝要求復雜得多。 為使自動裝配工藝設計先進可靠，經(jīng)濟合理，在設計中應滿為使自動裝配工藝設計先進可靠，經(jīng)濟合理，在設計中應滿 足以下幾個要求：足以下幾個要求： 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除正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎件的位置變動除正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎件的位置變動 3 3要合理選擇裝配基準面要合理選擇裝配基準面 4 4對裝配件要進行分類對裝配件要進行分類 5 5關鍵件和復雜件的自動定向關鍵件和復雜件的自動定向 6. 6. 易纏繞零件要能進行定量隔離易纏繞零件要能進行定量隔離 7. 7. 精

18、密配合副要進行分組選配精密配合副要進行分組選配 8. 8. 要合理確定裝配的自動化程度要合理確定裝配的自動化程度 9. 9. 要注意不斷提高裝配自動化水平要注意不斷提高裝配自動化水平 機電工程學院機電工程學院 一、裝配的基本型式與特點一、裝配的基本型式與特點 作為最后的生產(chǎn)階段，裝配對產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)效率作為最后的生產(chǎn)階段，裝配對產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)效率 有著重要的影響。由于工藝的因素和出于成本的考慮，通有著重要的影響。由于工藝的因素和出于成本的考慮，通 常采用如下幾種裝配型式：常采用如下幾種裝配型式： 1 1單工位裝配單工位裝配 全部裝配工作都在一個固定的工位完成，基礎件全部裝配工作都在一個固定

19、的工位完成，基礎件 和配合件都不需要傳輸。和配合件都不需要傳輸。 2 2固定工位順序裝配固定工位順序裝配 將裝配工作分為幾個裝配單元，將它們的位置固將裝配工作分為幾個裝配單元，將它們的位置固 定并相鄰布置，在每個工位上都完成全部裝配工作。定并相鄰布置，在每個工位上都完成全部裝配工作。 這樣，即使某個工位出了故障也不會影響整個裝這樣，即使某個工位出了故障也不會影響整個裝 配工配工作。作。 第三節(jié)第三節(jié) 自動裝配原理自動裝配原理 機電工程學院機電工程學院 3 3固定工位流水裝配固定工位流水裝配 與固定工位順序裝配的方式類似，主要區(qū)別與固定工位順序裝配的方式類似，主要區(qū)別 在于裝配過程沒有時間間隔。

20、在于裝配過程沒有時間間隔。 4 4裝配車間裝配車間 將裝配工作集中于一個車間進行，只適用于將裝配工作集中于一個車間進行，只適用于 特殊的裝配方法，如焊接、壓接等。特殊的裝配方法，如焊接、壓接等。 5 5巢式裝配巢式裝配 幾個裝配單元沿圓周布置，沒有確定的裝配幾個裝配單元沿圓周布置，沒有確定的裝配 順序，裝配流程的方向也可能發(fā)生變化。順序，裝配流程的方向也可能發(fā)生變化。 機電工程學院機電工程學院 6 6移動的順序裝配移動的順序裝配 裝配工位按照裝配工藝流程設置，裝配過程裝配工位按照裝配工藝流程設置，裝配過程 中相互之間既可以沒有固定的時間聯(lián)系，也可以中相互之間既可以沒有固定的時間聯(lián)系，也可以 存

21、在一定的存在一定的時間聯(lián)系，但可以有時間間隔。時間聯(lián)系，但可以有時間間隔。 7 7移動的流水裝配移動的流水裝配 裝配工位按裝配操作的順序設置，它們之間裝配工位按裝配操作的順序設置，它們之間 有確定的時間聯(lián)系且沒有時間間隔。此時，裝配有確定的時間聯(lián)系且沒有時間間隔。此時，裝配 單元的傳單元的傳輸需要適當?shù)逆準絺鬏敊C構。輸需要適當?shù)逆準絺鬏敊C構。 機電工程學院機電工程學院 二、裝配件的傳送與定位二、裝配件的傳送與定位 1 1裝配件的傳送裝配件的傳送 在自動化裝配系統(tǒng)中，通常需要通過傳在自動化裝配系統(tǒng)中，通常需要通過傳 送設備在裝配工位之間，裝配工位與料倉和送設備在裝配工位之間，裝配工位與料倉和 中

22、轉站之間傳送工件托盤、基礎件和其它零中轉站之間傳送工件托盤、基礎件和其它零 件。再在裝配工位上，將各種裝配件裝配到件。再在裝配工位上，將各種裝配件裝配到 裝配基礎件上去，完成一個部件或一臺產(chǎn)品裝配基礎件上去，完成一個部件或一臺產(chǎn)品 的裝配。常用傳送設備（機構）的結構形式的裝配。常用傳送設備（機構）的結構形式 及其特點見及其特點見表表6-36-3。 機電工程學院機電工程學院 表表6-3 常用傳送設備（機構）類型及其特點常用傳送設備（機構）類型及其特點 機電工程學院機電工程學院 機電工程學院機電工程學院 機電工程學院機電工程學院 2 2裝配件的定位裝配件的定位 基礎件、配合件和連接件等必須要停止基

23、礎件、配合件和連接件等必須要停止 在精確的位置，才能順利地完成裝配工作。在精確的位置，才能順利地完成裝配工作。 這就需要通過定位機構來保證準確定位。這就需要通過定位機構來保證準確定位。 對定位機構的要求非常高，它要能夠承對定位機構的要求非常高，它要能夠承 受很大的力量和精確地工作。生產(chǎn)中的定位受很大的力量和精確地工作。生產(chǎn)中的定位 機構常用楔形銷、楔形滑塊、杠桿等作為定機構常用楔形銷、楔形滑塊、杠桿等作為定 位元件，如位元件，如圖圖6-46-4所示。所示。 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-4 常用定位機構常用定位機構 a) 楔形銷定位楔形銷定位 b) 楔形滑塊定位楔形滑塊定位 c) 楔形杠桿

24、定位楔形杠桿定位 d) 楔形銷加反靠定位楔形銷加反靠定位 e) 杠桿定位、凸輪控制杠桿定位、凸輪控制 f) 杠桿加反靠定位杠桿加反靠定位 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-5 定位銷的定位過程定位銷的定位過程 a) 圓柱銷開始伸出作預定位圓柱銷開始伸出作預定位 b) 錐銷伸出錐銷伸出 c)定位結束，兩銷在相反方向與定定位結束，兩銷在相反方向與定 位套貼緊位套貼緊 1-工作臺工作臺 2-定位套定位套 3-支架支架 4- 預定位銷預定位銷 5-連接板連接板 6-彈簧彈簧 7-錐銷錐銷 機電工程學院機電工程學院 三、裝入和聯(lián)接三、裝入和聯(lián)接 裝入和螺紋聯(lián)接是自動裝配中常用的重要工序。裝入和螺紋聯(lián)接是

25、自動裝配中常用的重要工序。 1.1.裝入自動化裝入自動化 裝入工序自動化要求裝入工件經(jīng)定向和傳送到裝裝入工序自動化要求裝入工件經(jīng)定向和傳送到裝 入工位后，通過裝入機構在裝配基礎件上對準、裝入。入工位后，通過裝入機構在裝配基礎件上對準、裝入。 常用裝入方式有重力裝入、機械推入、機動夾入三種。常用裝入方式有重力裝入、機械推入、機動夾入三種。 2.2.螺紋聯(lián)接自動化螺紋聯(lián)接自動化 包括螺母、螺釘?shù)鹊淖詣觽魉?、對準、擰入和擰包括螺母、螺釘?shù)鹊淖詣觽魉?、對準、擰入和擰 緊。此外，根據(jù)工藝需要擰松、擰出已聯(lián)接的螺紋聯(lián)緊。此外，根據(jù)工藝需要擰松、擰出已聯(lián)接的螺紋聯(lián) 接件也屬于這個范圍，但擰松時無需螺紋聯(lián)接件

26、的傳接件也屬于這個范圍，但擰松時無需螺紋聯(lián)接件的傳 送、對準，擰出時可快速，并需考慮取下和排出。送、對準，擰出時可快速，并需考慮取下和排出。 機電工程學院機電工程學院 機電工程學院機電工程學院 壓接翻邊焊接掛接咬邊壓接翻邊焊接掛接咬邊 自動化程度自動化程度 機電工程學院機電工程學院 機電工程學院機電工程學院 機電工程學院機電工程學院 四、裝配中的自動檢測與控制四、裝配中的自動檢測與控制 1 1自動檢測自動檢測 為使裝配工作正常進行并保證裝配質(zhì)量，為使裝配工作正常進行并保證裝配質(zhì)量， 在大部分裝配工位后一般均宜設置自動檢測在大部分裝配工位后一般均宜設置自動檢測 工位，將檢測結果轉換為信號輸出，經(jīng)

27、放大工位，將檢測結果轉換為信號輸出，經(jīng)放大 或直接驅(qū)動控制裝置，使必要的裝配動作能或直接驅(qū)動控制裝置，使必要的裝配動作能 夠聯(lián)鎖保護，保證裝配過程安全可靠。夠聯(lián)鎖保護，保證裝配過程安全可靠。 機電工程學院機電工程學院 （5 5）零件的分選質(zhì)量；）零件的分選質(zhì)量； （6 6）裝配過程的異物混入；）裝配過程的異物混入； （7 7）裝配后密封件的誤差；）裝配后密封件的誤差； （8 8）螺紋聯(lián)接件的裝配質(zhì)量；）螺紋聯(lián)接件的裝配質(zhì)量； （9 9）裝配零件間的配合間隙；）裝配零件間的配合間隙； （1010）裝配后運動部件的靈活性和其它性能。）裝配后運動部件的靈活性和其它性能。 自動檢測項目與所裝配的產(chǎn)品或

28、部件的結構和主要技自動檢測項目與所裝配的產(chǎn)品或部件的結構和主要技 術要求有關，一般自動檢測項目可分為十類：術要求有關，一般自動檢測項目可分為十類： （1 1）檢測裝配過程的缺件；）檢測裝配過程的缺件； （2 2）裝入零件的方向；）裝入零件的方向； （3 3）裝入零件的位置；）裝入零件的位置； （4 4）裝配過程的夾持誤差；）裝配過程的夾持誤差； 機電工程學院機電工程學院 檢測裝配過程的缺件檢測裝配過程的缺件 裝入零件的定向裝入零件的定向 標志標志 孔孔 傳輸光纖傳輸光纖 出射光纖出射光纖 光纖耦合器光纖耦合器 機電工程學院機電工程學院 定區(qū)域式光電開關定區(qū)域式光電開關 咖啡罐咖啡罐 流水線運行

29、方向流水線運行方向 （罐裝高度（罐裝高度 檢測）檢測） 裝配時的位置檢測；裝配時的位置檢測； 機電工程學院機電工程學院 裝配時的位置檢測裝配時的位置檢測 機電工程學院機電工程學院 裝配過程中的自動檢測，按作用分有裝配過程中的自動檢測，按作用分有主動檢測和被動檢測主動檢測和被動檢測兩類。兩類。 主動檢測主動檢測是參與裝配過程、影響裝配質(zhì)量和效率的自動檢測，是參與裝配過程、影響裝配質(zhì)量和效率的自動檢測， 能預防生成廢品；能預防生成廢品； 被動檢測被動檢測則是僅供判斷和確定裝配質(zhì)量的自動檢測。則是僅供判斷和確定裝配質(zhì)量的自動檢測。 主動檢測通常用于成批生產(chǎn)，特別應用在裝配生產(chǎn)線上，且往主動檢測通常用

30、于成批生產(chǎn)，特別應用在裝配生產(chǎn)線上，且往 往在線上占據(jù)一個或幾個工位，布置工作頭，通過測量信號的往在線上占據(jù)一個或幾個工位，布置工作頭，通過測量信號的 反饋能力實現(xiàn)控制，這是在線檢測。反饋能力實現(xiàn)控制，這是在線檢測。 如用自動分選機，多半為不設在生產(chǎn)線上的離線檢測。如用自動分選機，多半為不設在生產(chǎn)線上的離線檢測。 機電工程學院機電工程學院 2.2.自動控制自動控制 自動裝配系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的基本設計要求如下：自動裝配系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的基本設計要求如下： （1 1）控制裝配基礎件的傳送和準確定位；）控制裝配基礎件的傳送和準確定位； （2 2）控制和完成包括裝配件的給料裝置、上料過程的全部工）控制和完

31、成包括裝配件的給料裝置、上料過程的全部工 作循環(huán)在內(nèi)的裝配作業(yè)過程；作循環(huán)在內(nèi)的裝配作業(yè)過程； （3 3）控制關鍵性的裝配工序和自動裝配裝置的安全保護、聯(lián)）控制關鍵性的裝配工序和自動裝配裝置的安全保護、聯(lián) 鎖和報警；鎖和報警； （4 4）控制經(jīng)自動檢測后發(fā)出的各種信號及其相應的安全保護、）控制經(jīng)自動檢測后發(fā)出的各種信號及其相應的安全保護、 聯(lián)鎖和報警；聯(lián)鎖和報警； （5 5）應能實現(xiàn)自動、半自動和人工調(diào)整三種狀態(tài)的控制；）應能實現(xiàn)自動、半自動和人工調(diào)整三種狀態(tài)的控制； （6 6）要求控制系統(tǒng)所選用的控制器元件慣性小，靈敏度高；）要求控制系統(tǒng)所選用的控制器元件慣性小，靈敏度高； （7 7）控制系

32、統(tǒng)應保證自動裝配系統(tǒng)的給料、傳送、裝）控制系統(tǒng)應保證自動裝配系統(tǒng)的給料、傳送、裝 配作業(yè)相互協(xié)調(diào)、同步和聯(lián)鎖。配作業(yè)相互協(xié)調(diào)、同步和聯(lián)鎖。 機電工程學院機電工程學院 控制系統(tǒng)的選擇控制系統(tǒng)的選擇 主要受工藝設計、自動化程度和管理方式影響，具體可概主要受工藝設計、自動化程度和管理方式影響，具體可概 括為以下幾項主要因素：括為以下幾項主要因素： （1 1）裝配節(jié)拍和裝配工作循環(huán)時間的分配；）裝配節(jié)拍和裝配工作循環(huán)時間的分配； （2 2）裝配基礎件的傳送方式（間歇傳送、連續(xù)傳送；同步）裝配基礎件的傳送方式（間歇傳送、連續(xù)傳送；同步 傳送、非同步傳送），裝配基礎件在各個工位上的定位精度；傳送、非同步傳

33、送），裝配基礎件在各個工位上的定位精度； （3 3）裝配件的給料自動化及主要裝配件的裝配精度要求；）裝配件的給料自動化及主要裝配件的裝配精度要求； （4 4）裝配線上檢測工位數(shù)，特別是自動檢測后對不合格件）裝配線上檢測工位數(shù)，特別是自動檢測后對不合格件 采用何種處理方式（如是緊急停止，還是將不合格件排出；是采用何種處理方式（如是緊急停止，還是將不合格件排出；是 重復動作，還是修正動作等）很有影響，。重復動作，還是修正動作等）很有影響，。 （5 5）易出故障的裝配工位上的故障頻率及處理方式；）易出故障的裝配工位上的故障頻率及處理方式； （6 6）自動裝配線與車間內(nèi)前后生產(chǎn)工序的聯(lián)系，如儲存方）自

34、動裝配線與車間內(nèi)前后生產(chǎn)工序的聯(lián)系，如儲存方 式、生產(chǎn)管理方式等。式、生產(chǎn)管理方式等。 機電工程學院機電工程學院 一、自動裝配機的基本型式及特點一、自動裝配機的基本型式及特點 自動裝配機從類型上來講，可分為單工位和多工自動裝配機從類型上來講，可分為單工位和多工 位兩大類，可根據(jù)裝配產(chǎn)品的復雜程度和生產(chǎn)率的要位兩大類，可根據(jù)裝配產(chǎn)品的復雜程度和生產(chǎn)率的要 求而定。求而定。 1.1.單工位裝配機單工位裝配機 單工位裝配機是指所有裝配操作都可以在一個位單工位裝配機是指所有裝配操作都可以在一個位 置上完成，適用于兩到三個零部件的裝配，也容易適置上完成，適用于兩到三個零部件的裝配，也容易適 應零件產(chǎn)量的

35、變化。單工位裝配機比較適合于在基礎應零件產(chǎn)量的變化。單工位裝配機比較適合于在基礎 件的上方定位并進行裝配操作，即基礎件布置好后，件的上方定位并進行裝配操作，即基礎件布置好后， 另一個零件的進料和裝配也在同一臺設備上完成。另一個零件的進料和裝配也在同一臺設備上完成。 第四節(jié) 自動裝配機械 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-6 單工位裝配機布置單工位裝配機布置 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-7 單工位裝配機的設計布置和操作順序單工位裝配機的設計布置和操作順序 a) 裝配位置裝配位置 b) 出料出料 1-出料軌道出料軌道 2-滑板滑板 3-停止點停止點 4-起出器起出器 機電工程學院機電工程學院

36、 2.2.多工位裝配機多工位裝配機 對有對有3 3個以上零部件的產(chǎn)品通常用多工位裝配機進行個以上零部件的產(chǎn)品通常用多工位裝配機進行 裝配，設備上的許多裝配操作必須由各個工位分別承擔，裝配，設備上的許多裝配操作必須由各個工位分別承擔， 這就需要設置工件傳送系統(tǒng)，按傳送系統(tǒng)型式要求可選這就需要設置工件傳送系統(tǒng)，按傳送系統(tǒng)型式要求可選 用回轉型、直進型或環(huán)行型布置形式。用回轉型、直進型或環(huán)行型布置形式。 除此之外，還有很多其它型式可以滿足不同裝配對除此之外，還有很多其它型式可以滿足不同裝配對 象的需要，具有代表性的自動裝配機型式有回轉工作臺象的需要，具有代表性的自動裝配機型式有回轉工作臺 式、中央立

37、柱式、立軸式（轉臺式）等。式、中央立柱式、立軸式（轉臺式）等。 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-8 夾具升降臺返回的直進型裝配機夾具升降臺返回的直進型裝配機 1-工作頭工作頭 2-返回空夾具返回空夾具 3-夾具返回起始位置夾具返回起始位置 4-裝配基礎件裝配基礎件 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-9 夾具水平返回的直進型裝配機夾具水平返回的直進型裝配機 1-工作頭安裝臺面工作頭安裝臺面 2-工作頭工作頭 3-夾具安裝板夾具安裝板 4-鏈板鏈板 機電工程學院機電工程學院 二、工位間傳送方式二、工位間傳送方式 裝配基礎件在工位間的傳送方式有連續(xù)傳送和間歇傳送裝配基礎件在工位間的傳送方式有連續(xù)傳

38、送和間歇傳送 兩類。兩類。 圖圖6-10 矩形平面軌道環(huán)行型自動裝配機矩形平面軌道環(huán)行型自動裝配機 1 工作頭工作頭 2隨行夾具隨行夾具 3基礎件基礎件 4空夾具返回空夾具返回 5裝配成品裝配成品 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-11 帶往復式裝配工作頭的連續(xù)傳送裝配方式帶往復式裝配工作頭的連續(xù)傳送裝配方式 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-12 非同步傳送裝置非同步傳送裝置 1-機械手機械手 2-料斗料斗 3-緩沖儲存緩沖儲存 4-隨行夾具隨行夾具 5-操作者操作者 機電工程學院機電工程學院 圖圖6-13 傳送方向變化的傳送系統(tǒng)傳送方向變化的傳送系統(tǒng) 1-鏈節(jié)鏈節(jié) 2-傳送平帶或工件托盤的

39、導軌傳送平帶或工件托盤的導軌 3-圓弧導軌圓弧導軌 4-傳送鏈的成形導軌傳送鏈的成形導軌 5-電動機、蝸桿蝸輪傳動單元電動機、蝸桿蝸輪傳動單元 6-支架支架 7-換向單元換向單元 機電工程學院機電工程學院 三、傳送裝置的結構型式三、傳送裝置的結構型式 傳送裝置結構上主要有傳送裝置結構上主要有水平型和垂直型水平型和垂直型兩類。采用何兩類。采用何 種型式，主要取決于生產(chǎn)綱領、裝配基礎件和產(chǎn)品（或部種型式，主要取決于生產(chǎn)綱領、裝配基礎件和產(chǎn)品（或部 件）的尺寸和重量、裝配精度和定位精度、裝配工作頭對件）的尺寸和重量、裝配精度和定位精度、裝配工作頭對 裝配對象的工作方向、操作作用力和驅(qū)動要求等，有時也

40、裝配對象的工作方向、操作作用力和驅(qū)動要求等，有時也 取決于工藝布置。取決于工藝布置。 水平型有回轉式（包括轉臺式、中央立柱式、立軸水平型有回轉式（包括轉臺式、中央立柱式、立軸 式）、直進式和環(huán)行式三種布置方式。其中環(huán)行式是裝配式）、直進式和環(huán)行式三種布置方式。其中環(huán)行式是裝配 對象沿水平環(huán)形排列，沒有大量空夾具返回，近似回轉式；對象沿水平環(huán)形排列，沒有大量空夾具返回，近似回轉式； 如環(huán)形軌道一邊布置工位，另一邊作為空夾具返回，則成如環(huán)形軌道一邊布置工位，另一邊作為空夾具返回，則成 為直進式。為直進式。 機電工程學院機電工程學院 水平型適宜于裝配起點和終點相互靠近以及寬而不長水平型適宜于裝配起點

41、和終點相互靠近以及寬而不長 的車間。當產(chǎn)品裝配后還需進行試驗、噴漆、烘干等其他的車間。當產(chǎn)品裝配后還需進行試驗、噴漆、烘干等其他 生產(chǎn)過程時，采用這種布置也比較方便，但占地面積大，生產(chǎn)過程時，采用這種布置也比較方便，但占地面積大， 易影響車間其它的物料搬運。易影響車間其它的物料搬運。 垂直型有回轉式、直進式兩種布置方式。垂直型常用垂直型有回轉式、直進式兩種布置方式。垂直型常用 于直線配置的裝配線，裝配對象沿直線軌道移動，各工位于直線配置的裝配線，裝配對象沿直線軌道移動，各工位 沿直線排列。沿直線排列。 機電工程學院機電工程學院 一、組成一、組成 柔性裝配系統(tǒng)具有相應柔性，可對某一特定產(chǎn)品的柔性裝配系統(tǒng)具有相應柔性，可對某一特定產(chǎn)品的 變型產(chǎn)品按程序編制的隨機指令進行裝配，也可根據(jù)需變型產(chǎn)品按程序編制的隨機指令進行裝配，也可根據(jù)需 要，增加或減少一些裝配環(huán)節(jié)，在功能、功率和