自动化组装系统.ppt

Chapter 19: Automated Assembly System自動化組裝系統 Instructor：劉天倫 老師 應用時機 高產品需求 以百萬計 穩定的產品設計 組裝成品包含有限數量的零組件 Riley 建議約12個 產品有為自動化組裝來進行設計 19.1 自動化組裝系統的基礎 包含的子系統 一個或更多的組裝工作站 零件供給設備 工件處理系統 Required Control Functions (控制功能需求) Sequence control (次序控制) Safety monitoring (安全控制) Quality control (品質控制) 19.1.1 自動化裝配系統類型 輸送系統 連續型輸送系統 同步型輸送系統 非同步輸送系統 固定基座的零件系統 基礎零件固定不動，其餘零件與之進行裝配 裝配實體結構型態（圖19.1） 轉盤型裝配機器(dial-type machine) 將基礎零件置於圓形轉盤上之夾具上，由轉盤四周加入零件裝配 直線型裝配機器(in-line assembly machine) 旋轉木馬型裝配機器(carousel assembly machine) dial-type ＋ in-line 單一工作站裝配機器(single-station assembly machine) 配合固定基座的零件系統 ＋ 機器人 表19.1 System Configurations 系統配置 Work transfer systems 工件轉送系統 19.1.2 Parts delivery at workstations 在工作站的零件運送 零件載運系統要件 漏斗(hopper) 將零組件載入工作站的漏斗 零件供應器(part feeder) 自漏斗取得零件並送至裝配站的機器（圖19.2） 篩選器/定向器(selector/orientor) 篩選器：只讓具正確方向的零件通過 定向器：可將零件重新定向至正確方向（下頁圖） 供給軌道 脫離與放置設備 自供給軌道移走零件，需與裝配站之週期時間一致(圖7.5) （整體系統圖示：圖7.6） 示意圖 示意圖 整體系統圖示 19.1.3 應用範例 一般用自動組裝系統生產的成品 電燈泡、錄音帶、原子筆、電腦磁片、印刷電路板組件、小型馬達、火星塞等等 典型用於自動化組裝的製程 膠黏、插件、鉚接、螺絲旋緊、焊接、釘接、扣接等等 19.2 自動化裝配的設計 自動化裝配(Automated Assembly) 使用機械化與自動化的設備，來執行裝配線上的各項功能活動 傳統人工裝配的方式，未必適合自動化裝配。 為改善傳統人工裝配的困難，需先從設計者的觀點探討，來制定一規格與標準的方法，使零組件易於接合。 配合自動化裝配的產品設計 減少所需的裝配步驟 運用複雜的塑膠鑄模零件 使用模組設計的觀念 將產品由幾個模組(module)構成，一個模組最多進行12或13個零件之裝配而自成獨立的裝配系統 減少使用接合零件的次數 以黏著方式取代螺絲帽 配合自動化裝配的產品設計 減少兩個以上組件被同時處理的情況 將屬於不同工作站的工作分開 限制處理具方向性的作業次數 零件運送過程儘可能不需調整其方向(由上而下較佳) 要求高品質零件 避免裝配機械故障 執行便利性 考慮設計零件的形狀與定向，便於供給輸送 運送系統作業之數量分析 符號說明 f：供給機器移動零件的速率（數量 / 時間） ?：零件通過篩選器的比率 Rc：裝配機器的週期率 Lf1 (2)：低(高)水準時供給軌道之活動長度 Lc：軌道上之零件長度 nf1 (2)：低(高)水準時，存放在軌道上的零件數量 關係式 f ? Rc 時，運用感應器偵測來停止供料(高水準感應器) nf1 (2) ＝ Lf1 (2) / Lc 範例 7.1 多工作站裝配機器的分析 將裝配機器視為一具有機率性質的系統 q i：下一零件為不良品的機率 m i：不良品將造成故障的機率 i 表示不同的工作站 裝配時之可能情況 此零件為不良品且會引起故障 此零件為不良品但不會引起故障 此零件不是不良品 多工作站裝配機器的分析 狀況一：此零件為不良品且會引起故障 零件造成工作站停機的機率為 pi pi = mi qi 狀況二：此零件為不良品但不會引起故障 機率 = ( 1 – mi ) qi 狀況三：此零件不是不良品 機率 = 1 – qi 多工作站裝配機器的分析 對於單一工作站而言，三個狀況的機率總和必為 1，即 mi qi + ( 1 – mi ) qi + ( 1 – qi ) = 1 對於有 n 個工作站之裝配站而言 若mi=m，qi=q [mq + ( 1 – m ) q + ( 1 – q )] n = 1 多