装配自动化

装配自动化曹贵云

填空：

所谓装配，就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。

从创造产品价值的角度来考虑，装配过程可以按时间分为两部分：主装配和辅装配。

3、自动化程度。自动化的实现分为一下几步：

①从零件开始的自动化装配

②逐步扩展的自动化装配

③全自动化装配

④速度可调的全自动装配

⑤变种柔性自动化装配

4、典型的联接动作要求

插入、插入并旋转、适配、插入并锁住、旋入、压入、取走、运动、变形联接、通过材料流联接、临时联接。

名词解释

1、功能公差：能够装配到一起并且实现规定的功能所允许的偏差。零件的技术要求须按照

装配条件以及在运转状态所应起的作用来确定。

2、自动化装配过程公差：这是与操作过程相关的由装配机械造成的位置和方向误差。

3、完全互换法：可以从备件中任取一件装配。在任何一种情况下都可以达到要求的使用功

能。这种方法首先用于以下情况：公差链短，成批大量生产。

4、成组互换法：备件按工程的范围分组。尽管要求的配合公差很小，但工件的制造公差却

可以大一些。只有属于同一组的零件才可以配合。

5、均衡补偿法：最终公差的精度通过一个补偿环节得到，或者通过尺寸改变，或者加入一

个补偿件。

6、概率法：有一定概率的零件的公差超过了事先规定的最终公差而不能完全互换。这部分

所占的比率称超差率。这种方法适用于最终公差要求较严的多环节公差链。

简答

1、任务及应用范围？

（1）所谓装配，就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。

（2）从创造产品价值的角度来考虑，装配过程可以按时间分为两部分：主装配和辅装配。（3）装配机械是为特定的产品设计制造的，具有较高的开发成本。但对于大批量的生产来说，专用的装配机械是合算的。

（4）由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性，因而装配机械的采用更需要深思熟虑，需要做大量的准备工作，不能简单片面地追求自动化。而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则，采用适当的自动化程度，应用现代的计划方法和控制手段。

2、组织形式

（1）组织形式也就是为装配工作规定工艺方面的组织条件。

（2）组织形式可以具体化为：①空间排列、②物流之间的时间关系③工作分工的范围和种类④在装配过程中装配对象的运动状态。

（3）按照这观点，典型的装配组织形式可以分为：①单工位装配、②固定工位顺序装配、

③固定工位流水装配

3、装配的联接方法

（1）在设计人员设计产品时联接方式就被确定了。由于可以采用的联接结构很多，所以联接方式也必然是多样的。

（2）各种不同的联接方法还可以结合使用。通过联接产生一种结合，其结果是使被联件的自由度减少。

（3）各种联接方法的使用因行业而异。机械制造和车辆制造行业比精密仪表行业更多地使用螺纹联接

（4）联接方法有：拆边、镶嵌插入、熔入、涨入、翻边咬接、填充倾注、开槽、钉夹、粘结、压入、凸缘联接、铆钉、螺纹联接、焊接、合缝铆合、铰接。

4、装配任务分析

（1）分析目的。对每个装配任务必须进行仔细全面的分析，以便明确实际需要的装配动作。

明确实际需要的装配动作。评价可能性和风险。

（2）自动化程度。自动化的实现分为一下几步：

①从零件开始的自动化装配

②逐步扩展的自动化装配

③全自动化装配

④速度可调的全自动装配

⑤变种柔性自动化装配

（3）公差分析。零件的精度要求就决定了制造与装配的经济性。每个零件都有各自的尺寸和公差，可供在制定自动化的计划时分析。所谓公差分析就是从数量上掌握公差链

的极端情况。

（4）产品的装配工艺性

装配工艺性对于各种产品变种来说尤其重要。无论是装配性价比方法还是Boothroyd-Dewhurst方法都是以降低装配成本为根本原则。

5、产品结构的确定

（1）产品的结果是指把一个多阶段产品分解成构成该产品的部件和零件。

（2）一个适于装配自动化的产品结构应该满足以下几点：

①预装配部件可以被明确地划分。

②大部分装配件相对集中在子部件上。

③与变种无关的结构范围是明显的。

④不同结构水平的功能检测是可能的。

⑤便于技术服务。

6、装配流程的确定

（1）按照时间和地点关系，装配过程可以划分为以下几种：

①串联装配。

②时间上平行的装配。

③在时间上和地点上都相互独立的装配。

④在时间上独立，地点相互联系的装配。

7、装配工艺过程的确定

装配工艺过程的确定分几步进行，即在不同的水平上的确定。即在不同的水平上的确定。这是工艺工程师的一项目复杂的工作。

①最高层面上的确定。

②第二层面上的确定

③最低层面上的确定

装配的第一步是基础件的准备。下一步是把功能图转化成一种技术方案。最后是信息流的问题。

8、装配设备的分类

（1）机械化的装配设备、（2）专用装配设备、（3）单工位装配机、多工位装配机（4）通用（多用途）装配设备

9、运动部件

装配工作中的运动包括3方面的物体的运动：

（1）基础件、配合件和联接件的运动。

（2）装配工具的运动。

（3）完成的部件和产品的运动。

运动是坐标系中的一个点或一个物体与时间相关的位置变化（包括位置和方向），输送或联接运动可以基本上划分为直线运动和旋转运动。

10、联接控制单元

（1）对装配对象之间是否正确的配合进行检查是一台装配机的内部调整环。

（2）之所以这要重要有两个方面的原因：

①当在一个工位上出现了干扰例如供料出现错误，节拍误差等都会使整个部件的装配

不能进行下去。即必须所有装配操作都准确无误，才能实现一个部件的自动装配。

②处于生产组织方面的要求，要不断地采集联接质量的信息并记入档案。

（3）联接控制就是要检查和确认在联接以及后续的操作中事先规定的物理量是否得到满足。

要检查某一个被装配件是否存在可以采用直接法或间接法。

（4）要检查某个零件是否存在可以采用接触法或非接触法。

11、装配机器人的分类P153

（1）固定式（门式和立式）和行走式（自由行走和按轨迹）。

（2）特征参数：1）工作空间的大小和形状。2）联接运动的方向。3）联接力的大小。4）能搬送多大质量的工件。5）定位误差的大小。6）运动速度（循环时间和节拍时间）。

12、装配机器的组成：

手臂、手爪、控制器、示教盒、传感器

驱动方式：液动、气动、电动。

13、装配机器人的周边设备

A.零件供给器：1）给料器2）托盘3）其他

B.输送装置

14、装配机器人的工作空间

（1）如果按概率来统计各机器人的运动空间，可以得到以下结果：

1）直角形18% 2）圆柱形38% 3）球形19% 4）环形25%

（2）形成什么样的工作空间取决于运动轴和它们之间的联接方式。