先进制造第五章.ppt

工业机器人发展经历了三个阶段，形成了通常所说的三代机器人： 第一代机器人 示教再现型机器人 第二代机器人 具有感觉的机器人 第三代机器人 智能机器人 （1）原理 ——1913年，美国亨利·福特发明流水装配线，其原理可 归纳为： 生产标准化原理 作业单纯化原理 移动装配法原理 （2）概念 ——装配：是指按规定的技术要求，将若干零件或部件组 合连接起来，使之成为半成品或成品的过程。可分为 部件装配和总装配。 ——装配线：是指工件以一定的速率连续均匀地通过一系 列装配工作站，并按照一定要求在各装配工作站完成 相应装配工作的生产线 5.6.1 装配线的原理与概念 5.6 装配线 （3）装配线的分类及特点 ——手工装配线 特点：投资成本低，装配灵活性即柔性强，可适应各种复杂的装 配操作任务，但容易导致装配工作的低效性，操作具有不稳定性 ——自动化装配线 刚性线特点：初期投资成本高，装配设备为生产专门产品而设 计，生产率高，装配质量能够得到保证，柔性差 柔性线特点：初期投资成本更高（包含了装配机器人），生产率 比刚性自动装配线低，装配质量同样能够得到保证，柔性好，当 产品品种变化时需要对生产线进行重新设计和安装 ——混合装配线 投资成本介于手工和自动化装配线之间，手工装配的灵活性和自 动化装配的高生产率高质量都能得到发挥，影响产品生产率和质 量主要因素是装配工人，设备则对投资成本的高低起主要作用。 5.6.1 装配线的原理与概念 5.6 装配线 手工装配线 自动化装配线 （1）手工装配线的组成 ——线体、各种工装夹具、装配工具和工作台 ——线体以各种输送机最为常见 （2）刚性自动化装配线的组成 ——机械系统 给料部分 传送部分 装配部分 ——控制系统 核心通常采用可编程序控制器、单片机、微处理器或 计算机。 5.6.2 装配线的组成 5.6 装配线 2 3 4 1 给料、送料装置 1－振动给料盘 2－输料槽 3－直线送料器 4－控制箱 振动给料盘 直线送料器 螺钉的分选和定向 分料块 挡板 轨道 a) b) 自动装配机 1－振动供料器 2－自动装配机 3－振动供料器 4－直线送料器 3 4 2 1 （2）刚性自动化装配线的组成 ——检测传感系统 ——质量检验系统 按规定对各种质量指标进行检验，如装配精度、装配 件是否安装到位、绝缘性、密封性等。 ——动力系统 （3）自动化装配与产品设计 5.6 装配线 a) b) c) d) 面向自动化装配产品设计示例 （3）自动化装配与产品设计 ——可装配性设计原则 避免零件间在输送过程中发生缠结、搭叠、相互套入 等影响装配的问题 尽量采用自定位零件 保证零件和子装配在装配中便于抓取而且不易受损 设计中应考虑零件插装方向、路径对装配难度的影响 （4）柔性自动化装配线 ——装配机器人的结构及技术指标 最大抓取重量 定位精度 重复定位精度 速度和工作范围 5.6 装配线 装配机器人 示教盒 （5）数字积分法 ——DDA法圆弧插补 DDA法圆弧插补的积分表达式 图为第一象限圆弧，圆心O位于坐标原点，两端点为A（XA，YA）、B（XB，YB），刀具位置为P（Xi，Yi），若采用逆时针加工，有： 5.2 数控机床及技术 令 （5）数字积分法 ——DDA法圆弧插补 DDA法圆弧插补的积分表达式 显然用DDA法进行圆弧插补时，是对切削点的即时坐标Xi与Yi的数值分别进行累加，若累加器（Yi）与Jvy（Xi）产生溢出，则在相应坐标方向进给一步，进给方向则决定于圆弧所在象限、以及顺圆或逆圆插补的情况。 终点判别 不能通过插补运算的次数来判别，而必须根据进给次数来判别。 5.2 数控机床及技术 （5）数字积分法 ——DDA法