第6章 裝配自動化2

1、2021-7-10武漢理工大學機電學院1/45一、概述一、概述二、自動裝配工藝過程分析二、自動裝配工藝過程分析三、自動裝配機與自動裝配線三、自動裝配機與自動裝配線四、自動裝配實例四、自動裝配實例第六章第六章 裝配過程自動化裝配過程自動化2021-7-10武漢理工大學機電學院2一、概述一、概述1、裝配過程自動化的目的及意義、裝配過程自動化的目的及意義2、裝配過程自動化的現(xiàn)狀、裝配過程自動化的現(xiàn)狀3、裝配過程自動化的條件、裝配過程自動化的條件4、裝配過程自動化的內容、裝配過程自動化的內容2021-7-10武漢理工大學機電學院3保證產品裝配質量保證產品裝配質量提高生產率提高生產率降低生產成本，改善勞

2、動條件降低生產成本，改善勞動條件目的及意義目的及意義1、裝配過程自動化的目的及意義、裝配過程自動化的目的及意義2021-7-10武漢理工大學機電學院4國外到現(xiàn)在為止，也只有不到國外到現(xiàn)在為止，也只有不到30%的機電產品實現(xiàn)了裝配自動化。的機電產品實現(xiàn)了裝配自動化。即使在美國和日本，自動裝配機與金屬切削機床相比，也僅為即使在美國和日本，自動裝配機與金屬切削機床相比，也僅為1:100， 裝配的費用占裝配的費用占54%。機械產品的裝配工作量機械產品的裝配工作量技術上的技術上的復雜性復雜性占整個產品制造工作量的占整個產品制造工作量的2070%主要原因主要原因機械結構機械結構方面因素方面因素 機械產品的

3、裝配過程包含了很多復雜的裝配動機械產品的裝配過程包含了很多復雜的裝配動作，這些動作用手工完成時，除耗費體力外，一作，這些動作用手工完成時，除耗費體力外，一般并不難實現(xiàn)。般并不難實現(xiàn)。 但當采用自動化裝置來代替人工操作時，就需但當采用自動化裝置來代替人工操作時，就需要相當復雜的要求要相當復雜的要求工作準確穩(wěn)定的機構工作準確穩(wěn)定的機構和和可靠的可靠的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)，才能實現(xiàn)。，才能實現(xiàn)。 許多機械產品，在裝配結構和零件結構方面，許多機械產品，在裝配結構和零件結構方面，還不適應自動裝配的要求。還不適應自動裝配的要求。2、裝配過程自動化的現(xiàn)狀、裝配過程自動化的現(xiàn)狀為什么裝配自動化技術發(fā)展緩慢？為什么

4、裝配自動化技術發(fā)展緩慢？2021-7-10武漢理工大學機電學院5國內外自動裝配情況國內外自動裝配情況自動裝配機（線）擁有最多的國家。自動裝配機（線）擁有最多的國家。已經形成的自動裝配線、生產的自動裝配機已有一定的通用程度。已經形成的自動裝配線、生產的自動裝配機已有一定的通用程度。最多的行業(yè)最多的行業(yè)電機電器、汽車、運輸機械、儀器儀表、金屬制品電機電器、汽車、運輸機械、儀器儀表、金屬制品 占美國自動裝配線的占美國自動裝配線的70%以上。以上。美國美國應用自動裝配技術比較晚。應用自動裝配技術比較晚。上世紀上世紀50年代開始在軸承行業(yè)設計和建立年代開始在軸承行業(yè)設計和建立球軸承自動裝配線球軸承自動裝

5、配線在電機電器、通訊器材行業(yè)應用最多。在電機電器、通訊器材行業(yè)應用最多。中國中國2021-7-10武漢理工大學機電學院6q自動給料自動給料q自動傳送自動傳送q自動裝配作業(yè)自動裝配作業(yè)裝配自動化的三個主要組成部分：裝配自動化的三個主要組成部分：裝配作業(yè)自動裝配作業(yè)自動化程度化程度u清洗、分選、螺紋擰緊最高；清洗、分選、螺紋擰緊最高；u裝入、壓入過盈連接其次；裝入、壓入過盈連接其次；u螺紋件的對準和擰入較差。螺紋件的對準和擰入較差。裝配線結構形式裝配線結構形式n以直進式同步傳送為多以直進式同步傳送為多n間歇傳送型遠多于連續(xù)傳送型間歇傳送型遠多于連續(xù)傳送型n非同步式傳送尚未見成功例子非同步式傳送尚未

6、見成功例子應用對象應用對象軸承、電機電器、汽車、發(fā)動機、自行車、手表、通訊器材軸承、電機電器、汽車、發(fā)動機、自行車、手表、通訊器材裝配對象裝配對象小型部件和產品小型部件和產品自動檢測方面自動檢測方面 只起分選作用只起分選作用不合格件排出或發(fā)出信號不合格件排出或發(fā)出信號對重復動作的修正，有待開發(fā)對重復動作的修正，有待開發(fā)應用特點應用特點2021-7-10武漢理工大學機電學院7u生產綱領穩(wěn)定，年產量大，批量大、零部件標準化通用化程度高；生產綱領穩(wěn)定，年產量大，批量大、零部件標準化通用化程度高；u實現(xiàn)自動化后，經濟上合理、生產成本低實現(xiàn)自動化后，經濟上合理、生產成本低提高市場競爭力；提高市場競爭力；

7、u產品具有良好的裝配工藝性產品具有良好的裝配工藝性保證裝配質量；保證裝配質量； 結構簡單，裝配件少，裝配基準面與主要配合面形狀規(guī)則，裝配結構簡單，裝配件少，裝配基準面與主要配合面形狀規(guī)則，裝配定位精度容易保證，容易達到配合精度，對運動副容易分選，容定位精度容易保證，容易達到配合精度，對運動副容易分選，容易自動定向；易自動定向；u對裝配過程中，重復動作多、勞動強度大或影響操作者身體健康對裝配過程中，重復動作多、勞動強度大或影響操作者身體健康的作業(yè)，為了改善勞動條件，應實現(xiàn)自動化。的作業(yè)，為了改善勞動條件，應實現(xiàn)自動化。3、實現(xiàn)裝配自動化的基本條件、實現(xiàn)裝配自動化的基本條件2021-7-10武漢理

8、工大學機電學院8u零件自動定向和供料零件自動定向和供料u零件向基件上裝入零件向基件上裝入u零件之間或零件與組件之間的自動聯(lián)接和緊固零件之間或零件與組件之間的自動聯(lián)接和緊固u裝配組件在工序間自動輸送裝配組件在工序間自動輸送u自動檢驗自動檢驗u其他輔助工作其他輔助工作分選、清洗、涂油、包裝分選、清洗、涂油、包裝4、裝配自動化的基本內容、裝配自動化的基本內容2021-7-10武漢理工大學機電學院9螺紋聯(lián)接件的自動裝配螺紋聯(lián)接件的自動裝配圖6-22 自動擰緊螺釘裝置1料管口 2隔料器 3導管 4直導管 a） b） c）圖6-23 螺釘擰入的過程2021-7-10武漢理工大學機電學院10 大批大量生產可

9、采用最高的自動化水平大批大量生產可采用最高的自動化水平 對其中經濟效果不顯著或技術尚未成熟的工序對其中經濟效果不顯著或技術尚未成熟的工序半自動化，人半自動化，人工監(jiān)視或手工操作。工監(jiān)視或手工操作。 對不甚成熟的工序，除機動外，同時還要考慮手動的可能。對不甚成熟的工序，除機動外，同時還要考慮手動的可能。 形狀規(guī)則、對稱且數(shù)量多的裝配零件，容易實現(xiàn)自動定向，給料的自形狀規(guī)則、對稱且數(shù)量多的裝配零件，容易實現(xiàn)自動定向，給料的自動化程度可高一些。動化程度可高一些。 在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對螺紋位置偏差的限制較嚴，往在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對螺紋位置偏差的限制較嚴，往往還需要檢測和控制

10、擰緊力矩，使自動裝配機構復雜。往還需要檢測和控制擰緊力矩，使自動裝配機構復雜。 單軸工作頭應用較多。單軸工作頭應用較多。 裝配零件送入貯料器的動作以及裝配完成后卸下產品和部件的動作常裝配零件送入貯料器的動作以及裝配完成后卸下產品和部件的動作常按比較低的自動化程度考慮。按比較低的自動化程度考慮。 裝配質量的檢驗裝配質量的檢驗 部件的位置偏差部件的位置偏差 運動件的靈活性運動件的靈活性 不合格件的調整和剔除的自動化程度可低一些，有些可手工完成，不合格件的調整和剔除的自動化程度可低一些，有些可手工完成，使自動檢驗機構不致過于復雜。使自動檢驗機構不致過于復雜。裝配作業(yè)自動化程度的確定裝配作業(yè)自動化程度

11、的確定2021-7-10武漢理工大學機電學院11前行加工過程的可靠性前行加工過程的可靠性 是保證自動裝配可靠性的前提。是保證自動裝配可靠性的前提。 要有合格的裝配主體件，在裝配之前應檢測要有合格的裝配主體件，在裝配之前應檢測保證裝配零件質量的可靠性保證裝配零件質量的可靠性 占裝配零件比例很大的標準件占裝配零件比例很大的標準件外購件，并不是百分之百的合格。外購件，并不是百分之百的合格。 外購來的標準件中，可能混有料頭、不同規(guī)格件、缺螺紋或缺孔件等，外購來的標準件中，可能混有料頭、不同規(guī)格件、缺螺紋或缺孔件等，對這些零件如不采取周密措施進行檢驗，往往是產生各種故障的根源。對這些零件如不采取周密措施

12、進行檢驗，往往是產生各種故障的根源。 ex 在搖桿軸上套裝搖桿、環(huán)、墊圈、卡環(huán)等零件在搖桿軸上套裝搖桿、環(huán)、墊圈、卡環(huán)等零件 在一個工位上裝配零件在一個工位上裝配零件20個，節(jié)拍個，節(jié)拍6秒，秒， 一分鐘給送零件一分鐘給送零件200個個若廢品率為若廢品率為 1%，一分鐘內就有兩次事故的概率，一分鐘內就有兩次事故的概率就沒法工作。就沒法工作。對裝配零件，特別是標準件，必須進行檢驗和分選。對裝配零件，特別是標準件，必須進行檢驗和分選。通過附加的檢驗裝置提高可靠性通過附加的檢驗裝置提高可靠性裝配過程的可靠性問題裝配過程的可靠性問題2021-7-10武漢理工大學機電學院12/45二、自動裝配工藝過程分

13、析二、自動裝配工藝過程分析1、自動裝配條件下的零件結構工藝性、自動裝配條件下的零件結構工藝性2、自動裝配工藝設計的一般要求、自動裝配工藝設計的一般要求 2021-7-10武漢理工大學機電學院13/451 1、自動裝配條件下的零件結構工藝性、自動裝配條件下的零件結構工藝性 (1) (1)便于自動給料便于自動給料u零件的幾何形狀力求對稱，便于定向處理；零件的幾何形狀力求對稱，便于定向處理；u使零件不對稱程度合理擴大，以便自動定向時能利用其不使零件不對稱程度合理擴大，以便自動定向時能利用其不對稱性，如重量、外形、尺寸等的不對稱性；對稱性，如重量、外形、尺寸等的不對稱性；u使零件的一端做成圓弧形，這樣

14、易于導向；使零件的一端做成圓弧形，這樣易于導向；u某些零件自動給料時，必須防止纏在一起。如有通槽的零某些零件自動給料時，必須防止纏在一起。如有通槽的零件，宜將槽的位置錯開；具有相同內外錐度表面時，應使內件，宜將槽的位置錯開；具有相同內外錐度表面時，應使內外錐度不等，以防套入外錐度不等，以防套入“卡死卡死”。 DFA2021-7-10武漢理工大學機電學院14/45改進坯件自動上料的結構工藝性改進坯件自動上料的結構工藝性2021-7-10武漢理工大學機電學院15/45(2)(2)有利于零件自動傳送有利于零件自動傳送u零件除具有裝配基準面外，還需考慮裝夾基準面，供傳零件除具有裝配基準面外，還需考慮裝

15、夾基準面，供傳送裝置裝夾和支承；送裝置裝夾和支承；u零部件的結構應帶有加工的面和孔，供傳送中定位；零部件的結構應帶有加工的面和孔，供傳送中定位；u零件應外形簡單、規(guī)則、尺寸小、重量輕。零件應外形簡單、規(guī)則、尺寸小、重量輕。 2021-7-10武漢理工大學機電學院16/45零件送進裝置組成示例零件送進裝置組成示例 q 零件送進系統(tǒng)組成2021-7-10武漢理工大學機電學院17/45零件自動送進系統(tǒng)零件自動送進系統(tǒng)擒縱機構與分配裝置示例擒縱機構與分配裝置示例2021-7-10武漢理工大學機電學院18/45零件傳輸實例零件傳輸實例改進后改進后改進前改進前改進前改進前改進后改進后改進前改進前改進后改進

16、后2021-7-10武漢理工大學機電學院19/45 (3)(3)有利于自動裝配作業(yè)有利于自動裝配作業(yè)u零件數(shù)量應盡可能少；零件數(shù)量應盡可能少；u零件的尺寸公差及幾何特征應能保證按完全互換法進行裝配；零件的尺寸公差及幾何特征應能保證按完全互換法進行裝配；u盡量減少螺紋聯(lián)接，用粘結、過盈聯(lián)接、焊接等方式代替；盡量減少螺紋聯(lián)接，用粘結、過盈聯(lián)接、焊接等方式代替；u零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動裝配中的測量工作；零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動裝配中的測量工作；u零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替；零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替；u最好是能使零件按同一方向安裝，最好是能使零件按同一方

17、向安裝，減少減少基礎件的基礎件的翻轉次數(shù)翻轉次數(shù)。u裝配時必須調整位置的配合副，在結構上盡可能考慮有相對移動的條件，裝配時必須調整位置的配合副，在結構上盡可能考慮有相對移動的條件，如軸在套筒中按滑動鍵直接移動，則可采用開槽的方式使軸和套筒相聯(lián)接；如軸在套筒中按滑動鍵直接移動，則可采用開槽的方式使軸和套筒相聯(lián)接；u應最大限度地采用標準件和通用件。應最大限度地采用標準件和通用件。 2021-7-10武漢理工大學機電學院20/45改善自動裝配零件結構工藝性改善自動裝配零件結構工藝性2021-7-10武漢理工大學機電學院21/45（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

18、 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）精密配合副實行分組選配）精密配合副實行分組選配（8 8）合理確定裝配的自動化程度）合理確定裝配的自動化程度2、自動裝配工藝設計的一般要求、自動裝配工藝設計的一般要求t1 = t2 = tn-1 = tn2021-7-10武漢理工大學機電學院22/45 保

19、證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步，裝配工序應力求可分保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步，裝配工序應力求可分,使各個裝使各個裝配工位上裝配工序的延續(xù)時間大體相等配工位上裝配工序的延續(xù)時間大體相等接近生產節(jié)拍時間。接近生產節(jié)拍時間。 除正常傳送外，應避免裝配基件位置移動。除正常傳送外，應避免裝配基件位置移動。 裝配過程的大部或全部工作在裝配基件上進行，而裝配基件在裝配過程的大部或全部工作在裝配基件上進行，而裝配基件在每一工位上的定位，則依靠傳送裝置的定位精度保證，故在裝配每一工位上的定位，則依靠傳送裝置的定位精度保證，故在裝配過程中應盡量減少或避免裝配基面的翻身、轉位、升降等位置變過程中應盡量減少或避免裝配基面的

20、翻身、轉位、升降等位置變動，以免影響裝配過程中的定位精度，同時也可以簡化傳送裝置動，以免影響裝配過程中的定位精度，同時也可以簡化傳送裝置的結構。的結構。2、裝配自動化的工藝原則、裝配自動化的工藝原則2021-7-10武漢理工大學機電學院23/45 要合理選擇裝配基準面要合理選擇裝配基準面 裝配基準面通常應是精加工面或是面積大的配合面，同時應考慮裝裝配基準面通常應是精加工面或是面積大的配合面，同時應考慮裝配夾具所必需的裝夾面和導向面。只有合理選擇裝配基準面，才能保證配夾具所必需的裝夾面和導向面。只有合理選擇裝配基準面，才能保證裝配定位精度。裝配定位精度。 對裝配件要進行分類對裝配件要進行分類。

21、為提高裝配自動化程度，必須對裝配件進行分類。大多數(shù)裝配件是一為提高裝配自動化程度，必須對裝配件進行分類。大多數(shù)裝配件是一些形狀比較規(guī)則、容易分類分組的零件，按幾何特性可分為四類：軸類、些形狀比較規(guī)則、容易分類分組的零件，按幾何特性可分為四類：軸類、套類、平板類和小雜件四類，每類按尺寸比例又可分為長件、短件、勻套類、平板類和小雜件四類，每類按尺寸比例又可分為長件、短件、勻稱件三組，每組零件又可分為四種穩(wěn)定狀態(tài)。經分類分組后，采用相應稱件三組，每組零件又可分為四種穩(wěn)定狀態(tài)。經分類分組后，采用相應料斗裝置，即可實現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動給料。料斗裝置，即可實現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動給料。2、裝配自動化的工藝原則

22、（續(xù)）2021-7-10武漢理工大學機電學院24/45 合理確定關鍵件和復雜件的自動定向合理確定關鍵件和復雜件的自動定向 外形復雜的零件有時需要二次定向或多次定向，定向機構復雜，外形復雜的零件有時需要二次定向或多次定向，定向機構復雜，有時可用手工定向代替自動定向。有時可用手工定向代替自動定向。 從定向角度考慮，應以單個零件順次向基件上安裝，避免若干組從定向角度考慮，應以單個零件順次向基件上安裝，避免若干組件分別裝成后再將組件與組件進行安裝，組件的自動定向比單個零件分別裝成后再將組件與組件進行安裝，組件的自動定向比單個零件復雜得多，往往只能用手工完成。件復雜得多，往往只能用手工完成。 易纏繞零件

23、要能進行定量隔離易纏繞零件要能進行定量隔離 裝配件中的螺旋彈簧、紙箔墊片等都是易纏繞粘連的。在裝配裝配件中的螺旋彈簧、紙箔墊片等都是易纏繞粘連的。在裝配過程中，要能實現(xiàn)對它們的定量隔離，過程中，要能實現(xiàn)對它們的定量隔離， 2、裝配自動化的工藝原則（續(xù)）2021-7-10武漢理工大學機電學院25/45 精密配合副實行分組選配精密配合副實行分組選配 自動裝配中精密配合副的裝配由選配來保證。根據(jù)配合副的配合要求，自動裝配中精密配合副的裝配由選配來保證。根據(jù)配合副的配合要求，如配合尺寸、重量、轉動慣量來確定分組選配，一般可分組如配合尺寸、重量、轉動慣量來確定分組選配，一般可分組320組。分組。分組越多

24、，配合精度越高，但選配、分組、儲料的機構越復雜，占用車間的組越多，配合精度越高，但選配、分組、儲料的機構越復雜，占用車間的面積和空間尺寸也越大。因此，除機械式手表因部件多，裝配分組也較多面積和空間尺寸也越大。因此，除機械式手表因部件多，裝配分組也較多外（外（1520組），一般不宜分組過多組），一般不宜分組過多 。 合理確定裝配的自動化程度合理確定裝配的自動化程度 裝配自動化程度的確定是一項十分重要的設計原則，需要根據(jù)工藝的裝配自動化程度的確定是一項十分重要的設計原則，需要根據(jù)工藝的成熟程度和實際經濟效益確定，成熟程度和實際經濟效益確定， 2、裝配自動化的工藝原則（續(xù)）2021-7-10武漢理工

25、大學機電學院26/45三、自動裝配機三、自動裝配機1、自動裝配機的基本型式及特點、自動裝配機的基本型式及特點2、裝入和聯(lián)接、裝入和聯(lián)接2021-7-10武漢理工大學機電學院27/451、自動裝配機的基本型式及特點、自動裝配機的基本型式及特點單工位單工位裝配機裝配機 夾具升降臺返夾具升降臺返回的直進型自回的直進型自動裝配機動裝配機夾具水平面返夾具水平面返回直進型自動回直進型自動裝配機裝配機矩形平面的矩形平面的環(huán)行型自動環(huán)行型自動裝配機裝配機 回轉型自回轉型自動裝配機動裝配機 2021-7-10武漢理工大學機電學院28/45機器裝配的基本作業(yè)形式機器裝配的基本作業(yè)形式a）軸孔件間隙配合b）擋銷軸件

26、裝入扭轉c）多個軸銷裝入d）裝側銷e）螺釘?shù)难b入f）軸孔件過盈配合i）安放臨時支承j）拆除臨時支承k）卷褶聯(lián)接薄板g）軸銷拔出h）零件翻轉l）熔焊或錫焊連接2021-7-10武漢理工大學機電學院29/452、裝入和聯(lián)接、裝入和聯(lián)接(1) (1) 重力裝入一般不需要控制裝入位置的機構，不需外加重力裝入一般不需要控制裝入位置的機構，不需外加動力，常用機械擋塊、定位桿調節(jié)支架等進行定位，適動力，常用機械擋塊、定位桿調節(jié)支架等進行定位，適用于鋼球、套圈、彈簧等的裝入。用于鋼球、套圈、彈簧等的裝入。(2) (2) 機械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸、液壓缸直接聯(lián)接機械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸、液壓缸直接聯(lián)

27、接的往復運動機構等控制裝入位置，需外加動力，適用于的往復運動機構等控制裝入位置，需外加動力，適用于小型電動機裝配線上的端蓋、軸承以及套件、墊圈、柱小型電動機裝配線上的端蓋、軸承以及套件、墊圈、柱銷等的裝入。銷等的裝入。(3) (3) 機動夾入用機械式、真空式、電磁式等夾持機構的機機動夾入用機械式、真空式、電磁式等夾持機構的機械手將零件裝入，適用于手表齒輪、盤狀零件、軸類零械手將零件裝入，適用于手表齒輪、盤狀零件、軸類零件、輕型零件、薄壁零件等。件、輕型零件、薄壁零件等。 2021-7-10武漢理工大學機電學院30/45軸孔配合自尋中心裝入機構c）基件中心運動軌跡a）機構示意圖b）振動原理圖1電

28、磁鐵 2支架 3壓桿 4彈簧 5推桿 6套 7裝配零件(軸) 8料道 9擒縱器 10裝配基件 11夾緊機構 12擋鐵 13夾具 14、15X、Y坐標滑板 16銜鐵2021-7-10武漢理工大學機電學院31/45連桿螺母自動擰緊工作原理1推料桿；2輸料槽；3卡簧；4鋼球；5主軸； 6連桿蓋；7連桿體；8連桿螺栓；9、10螺母2021-7-10武漢理工大學機電學院32/45用導向套進行裝入用導向套進行裝入2021-7-10武漢理工大學機電學院33/45自動擰入裝置的類型自動擰入裝置的類型 電動扳手電動扳手 氣動扳手氣動扳手 液壓扳手液壓扳手 2021-7-10武漢理工大學機電學院34/45螺紋聯(lián)接

29、件的自動裝配螺紋聯(lián)接件的自動裝配圖6-22 自動擰緊螺釘裝置1料管口 2隔料器 3導管 4直導管 a） b） c）圖6-23 螺釘擰入的過程2021-7-10武漢理工大學機電學院35/45四、自動裝配線四、自動裝配線 如果產品或部件比較復雜，在一臺裝配機上不能完成如果產品或部件比較復雜，在一臺裝配機上不能完成全部裝配作業(yè)，或需要在幾臺裝配機上完成時，就需要將全部裝配作業(yè)，或需要在幾臺裝配機上完成時，就需要將裝配機組合形成裝配自動線。裝配機組合形成裝配自動線。1、自動裝配線的基本型式及特點、自動裝配線的基本型式及特點2、工位間傳送方式、工位間傳送方式3、傳送裝置的結構型式、傳送裝置的結構型式20

30、21-7-10武漢理工大學機電學院36/451、自動裝配線的基本型式及特點、自動裝配線的基本型式及特點 u基礎件固定式自動裝配線基礎件固定式自動裝配線 各個裝配件移動，并按照裝配順序，依次移動到裝配基礎件位置上進行裝配，裝配位只有一個。 u基礎件移動式自動裝配線基礎件移動式自動裝配線 裝配基礎件依次移動到各個工位，裝配件依次在相應的裝配工位上裝配到基礎件上。應用較為廣泛。2021-7-10武漢理工大學機電學院37/45基礎件固定式自動裝配線基礎件固定式自動裝配線 2021-7-10武漢理工大學機電學院38/45基礎件移動式自動裝配線基礎件移動式自動裝配線 2021-7-10武漢理工大學機電學院

31、39/452、工位間傳送方式、工位間傳送方式 裝配基礎件連續(xù)傳送，工位上裝配工作頭也隨之同步移動。 非同步傳送方式。這種方式不但允許各工位節(jié)拍不同，使平均裝配速度趨于提高，而且個別工位出現(xiàn)短時間可以修復的故障時不會影響全線工作，設備利用率也得以提高，適用于操作比較復雜而又包括手工工位的裝配線。 連續(xù)傳送連續(xù)傳送間歇傳送間歇傳送同步傳送同步傳送非同步傳送非同步傳送2021-7-10武漢理工大學機電學院40/45同步傳送與非同步傳送同步傳送與非同步傳送12345a）b）1機器人 2料斗 3存儲的工件 4裝配的工件 5操作者2021-7-10武漢理工大學機電學院41/45傳送裝置結構水平型垂直型直進

32、式環(huán)行式回轉式直進式3、傳送裝置的結構型式回轉式2021-7-10武漢理工大學機電學院42/45直進型水平軌道非同步裝配線直進型水平軌道非同步裝配線 氣缸氣缸 1 1 把升臺把升臺 12 12 上的隨行夾上的隨行夾具具 2 2 推入上導軌推入上導軌 4 4，并由傳送鏈，并由傳送鏈 5 5 傳送至降臺傳送至降臺 1111。氣缸。氣缸 10 10 橫向推進，橫向推進，使其從傳送鏈使其從傳送鏈 5 5 移至回送鏈移至回送鏈 7 7。氣缸。氣缸9 9 下降，再將其從上導軌下降，再將其從上導軌 4 4 送至下導送至下導軌軌 6 6，氣缸，氣缸 8 8 則將其推入下導軌，由則將其推入下導軌，由回送鏈回送鏈

33、 7 7 送回升臺。氣缸送回升臺。氣缸 3 3 升起，升起，使夾具使夾具 2 2 升至上導軌升至上導軌 4 4，氣缸，氣缸 13 13 再再從橫向推進，使其從回送鏈從橫向推進，使其從回送鏈 7 7 移至傳移至傳送鏈送鏈 5 5，待進入下一個循環(huán)。各個氣，待進入下一個循環(huán)。各個氣缸動作均由行程開關控制聯(lián)鎖。缸動作均由行程開關控制聯(lián)鎖。2021-7-10武漢理工大學機電學院43/45工位的定位方式工位的定位方式隨行夾具隨行夾具直進型上下軌道的非同步裝配線直進型上下軌道的非同步裝配線2021-7-10武漢理工大學機電學院44/45五、自動裝配實例五、自動裝配實例向心球軸承裝配自動線向心球軸承裝配自動

34、線外環(huán)外環(huán)內環(huán)內環(huán)滾動體滾動體保持器保持器2021-7-10武漢理工大學機電學院45/45軸承裝配自動線平面布局示意圖軸承裝配自動線平面布局示意圖 自動線中的主要設備是選配自動機，裝配自動機和鋼球分組貯料柜。 將鋼球按一定的公差分為若干組；任取一個外環(huán)和一個內環(huán)，分別測量其溝道直徑尺寸；將相應于兩個溝道直徑的測量信號相減，得到相應于所需鋼球直徑的信號，然后根據(jù)此信號選出該組鋼球進行裝配。2021-7-10武漢理工大學機電學院46/45氣動測量法選配軸承原理氣動測量法選配軸承原理 壓縮空氣經過濾壓縮空氣經過濾清和穩(wěn)壓后經過電磁清和穩(wěn)壓后經過電磁換向閥換向閥 14 送入氣動送入氣動傳感器傳感器 3

35、 中。測量頭中。測量頭1 和和 2 各具有四個可各具有四個可伸縮的測量噴嘴，同伸縮的測量噴嘴，同時測量每個軸承環(huán)溝時測量每個軸承環(huán)溝道的兩個直徑。所有道的兩個直徑。所有八個噴嘴用一條管道八個噴嘴用一條管道相連，通往傳感器相連，通往傳感器 3內薄膜內薄膜 4 的右室。因的右室。因此，薄膜右邊的壓力此，薄膜右邊的壓力是各測量氣隙代數(shù)和是各測量氣隙代數(shù)和的函數(shù)，即代表了內的函數(shù)，即代表了內外環(huán)溝道直徑的平均外環(huán)溝道直徑的平均值之差。值之差。 傳感器的左室與噴傳感器的左室與噴嘴嘴6和和12相通。滑座相通?；?上上的斜尺的斜尺7和和11與噴嘴與噴嘴6和和12之間具有一定的間隙。之間具有一定的間隙。在每

36、一工作循環(huán)之初，在每一工作循環(huán)之初，滑座滑座8總處于最左端位總處于最左端位置，即噴嘴置，即噴嘴6、12與斜與斜尺尺7、11之間具有最大之間具有最大間隙。測量開始后，滑間隙。測量開始后，滑座座8自左至右移動，噴自左至右移動，噴嘴嘴6、12與斜尺與斜尺7、11之之間的間隙逐漸減小，因間的間隙逐漸減小，因而傳感器左室的壓力逐而傳感器左室的壓力逐漸增大，等到與薄膜右漸增大，等到與薄膜右邊的測量壓力相等時，邊的測量壓力相等時，觸頭觸頭5接通相應的電路，接通相應的電路，使滑座停止移動。使滑座停止移動。 在滑座在滑座 8 移動的同移動的同時，通過齒條時，通過齒條 9 帶動齒帶動齒輪和轉臂輪和轉臂 10 回轉使觸回轉使觸頭順次與滑環(huán)頭順次與滑環(huán) 13 上的上的觸片接觸。當傳感器薄觸片接觸。當傳感器薄膜兩邊的氣壓達到平衡，膜兩邊的氣壓達到平衡，滑座滑座 8 停止移動時，轉停止移動時，轉臂臂 10 上的電刷所停留上的電刷所停留的位置相應于一定的內、的位置相應于一定的內、外環(huán)溝徑之差，從而發(fā)外環(huán)溝徑之差，從而發(fā)出信號，接通鋼球貯料出信號，接通鋼球貯料柜中相應的活門電磁鐵，柜中相應的活門電磁鐵，將該組鋼球放出。將該組鋼球放出。2021-7-10武漢理工大學機電學院47/45裝配自動機裝配自動機 合套合套 撥內環(huán)撥內環(huán) 裝入鋼球裝入鋼球 將