第6章 装配自动化2分析

2018/11/1
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2、装配过程自动化的现状
机械产品的装配工作量 占整个产品制造工作量的20～70% 国外到现在为止，也只有不到30%的机电产品实现了装配自动化。 即使在美国和日本，自动装配机与金属切削机床相比，也仅为1:100， 装配的费用占54%。
为什么装配自动化技术发展缓慢？
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1、装配过程自动化的目的及意义
装配过程是机械制造过程中必不可少的环节，在大批大量生产 中，常需完成大量而且复杂的装配操作。其作业特点是： 装配工人往往在长时间内重复单纯、强度比较大的工作， 与切削加工过程相比，劳动生产率要相对低得多。 目的及意义
保证产品装配质量 提高生产率 降低生产成本，改善劳动条件
第六章 装配过程自动化
一、概述 二、自动装配工艺过程分析 三、自动装配机与自动装配线 四、自动装配实例
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一、概述
1、装配过程自动化的目的及意义 2、装配过程自动化的现状 3、装配过程自动化的条件 4、装配过程自动化的内容
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国内外自动装配情况
美国
自动装配机（线）拥有最多的国家。 已经形成的自动装配线、生产的自动装配机已有一定的通用程度。 最多的行业——电机电器、汽车、运输机械、仪器仪表、金属制品 ——占美国自动装配线的70%以上。 应用自动装配技术比较晚。 上世纪50年代开始在轴承行业设计和建立——球轴承自动装配线 在电机电器、通讯器材行业应用最多。
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螺纹联接件的自动装配
图6-22 自动拧紧螺钉装置
1—料管口 2—隔料器 3—导管 4—直导管
a）
b） c） 图6-23 螺钉拧入的过程
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装配作业自动化程度的确定
大批大量生产可采用最高的自动化水平 对其中经济效果不显著或技术尚未成熟的工序——半自动化，人 工监视或手工操作。 对不甚成熟的工序，除机动外，同时还要考虑手动的可能。 形状规则、对称且数量多的装配零件，容易实现自动定向，给料的自 动化程度可高一些。 在螺纹联接工序中，由于多轴工作头对螺纹位置偏差的限制较严，往 往还需要检测和控制拧紧力矩，使自动装配机构复杂。 单轴工作头应用较多。 装配零件送入贮料器的动作以及装配完成后卸下产品和部件的动作常 按比较低的自动化程度考虑。 装配质量的检验 部件的位置偏差 运动件的灵活性 不合格件的调整和剔除的自动化程度可低一些，有些可手工完成， 使自动检验机构不致过于复杂。
技术上的 复杂性 主要原因 机械结构 方面因素
机械产品的装配过程包含了很多复杂的装配动 作，这些动作用手工完成时，除耗费体力外，一 般并不难实现。 但当采用自动化装置来代替人工操作时，就需 要相当复杂的要求工作准确稳定的机构和可靠的 控制系统，才能实现。 许多机械产品，在装配结构和零件结构方面， 还不适应自动装配的要求。
结构简单，装配件少，装配基准面与主要配合面形状规则，装配
定位精度容易保证，容易达到配合精度，对运动副容易分选，容 易自动定向；
对装配过程中，重复动作多、劳动强度大或影响操作者身体健康
的作业，为了改善劳动条件，应实现自动化。
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4、装配自动化的基本内容
零件自动定向和供料 零件向基件上装入 零件之间或零件与组件之间的自动联接和紧固 装配组件在工序间自动输送 自动检验 其他辅助工作——分选、清洗、涂油、包装
中国
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应用特点
装配自动化的三个主要组成部分： 自动给料 自动传送 自动装配作业 装配作业自动 化程度 清洗、分选、螺纹拧紧最高； 装入、压入过盈连接其次； 螺纹件的对准和拧入较差。
以直进式同步传送为多 装配线结构形式 间歇传送型远多于连续传送型 非同步式传送尚未见成功例子
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二、自动装配工艺过程分析
1、自动装配条件下的零件结构工艺性 2、自动装配工艺设计的一般要求
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1、自动装配条件下的零件结构工艺性 (1)便于自动给料 DFA
零件的几何形状力求对称，便于定向处理； 使零件不对称程度合理扩大，以便自动定向时能利用其不
对称性，如重量、外形、尺寸等的不对称性； 使零件的一端做成圆弧形，这样易于导向； 某些零件自动给料时，必须防止缠在一起。如有通槽的零 件，宜将槽的位置错开；具有相同内外锥度表面时，应使内 外锥度不等，以防套入“卡死”。
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改进坯件自动上料的结构工艺性
应用对象 轴承、电机电器、汽车、发动机、自行车、手表、通讯器材 装配对象——小型部件和产品
自动检测方面 只起分选作用——不合格件排出或发出信号 对重复动作的修正，有待开发
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3、实现装配自动化的基本条件
生产纲领稳定，年产量大，批量大、零部件标准化通用化程度高； 实现自动化后，经济上合理、生产成本低——提高市场竞争力； 产品具有良好的装配工艺性——保证装配质量；
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装配过程的可靠性问题
前行加工过程的可靠性 是保证自动装配可靠性的前提。 要有合格的装配主体件，在装配之前应检测 保证装配零件质量的可靠性 占装配零件比例很大的标准件——外购件，并不是百分之百的合格。 外购来的标准件中，可能混有料头、不同规格件、缺螺纹或缺孔件等， 对这些零件如不采取周密措施进行检验，往往是产生各种故障的根源。 ex 在摇杆轴上套装摇杆、环、垫圈、卡环等零件 在一个工位上装配零件20个，节拍6秒， 一分钟给送零件200个 若废品率为 1%，一分钟内就有两次事故的概率——就没法工作。 ——对装配零件，特别是标准件，必须进行检验和分选。 通过附加的检验装置提高可靠性