第6章 产品配过程自动化.ppt

第6章 产品装配过程自动化 装配是机械制造过程的最后环节。装配对 产品的成本和生产效率有着重要影响，研究和 发展新的装配技术，大幅度提高装配质量和装 配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。 相对于加工技术而言，装配技术落后许多 ，装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。 因此，实现装配过程的自动化越来越成为 现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题 。 第6章 产品装配过程自动化 本章包括以下内容： 6.1 概述 6.2 自动装配工艺过程分析和设计 6.3 自动装配机 6.4 自动装配线 6.5 柔性装配系统 6.6 实例视频 6.1 概述 6.1.1 装配自动化在现代制造业中的重要性 6.1.2 装配自动化的发展概况 6.1.3 实现装配自动化的途径 6.1.1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的 环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的 过程。 据有关资料统计分析，随着先进制造技 术的应用，一些典型产品的装配时间占总生 产时间的53%左右，是花费最多的生产过程 ，因此提高装配效率是制造工业中急需解决 的关键问题之一。 6.1.1 装配自动化在现代制造业中的重要性 同人工装配相比，装配自动化（Assembly Automation）具备如下优点： （1）装配效率高，产品生产成本下降。尤其 是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情 况下，装配效率的提高对产品生产效率的提高具 有更加重要的意义。 （2）自动装配过程一般在流水线上进行，采 用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的 工作，大大降低了工人的劳动强度。 6.1.1 装配自动化在现代制造业中的重要性 （3）不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不 熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定 。 　 （4）自动化装配所占用的生产面积比手工装 配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 （5）在电子、化学、宇航、国防等行业中， 许多装配操作需要特殊环境，人类难以进入或非 常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。 6.1.1 装配自动化在现代制造业中的重要性 随着科学技术的发展和进步，在机械制造 业，CNC，FMC，FMS的出现逐步取代了传统 的制造技术，它们不仅具备高度自动化的加工 能力，而且具有对加工对象的灵活性。 如果只有加工技术的现代化，没有装配技 术的自动化，FMS就成了自动化孤岛。 装配自动化的意义还在于它是CIMS的重 要组成部分。 6.1.2 装配自动化的发展概况 自动装配系统大致经历了3个发展阶段。 第一个阶段是采 用如图6.1所示的传统 的机械开环控制单元。 例如，操作程序 由分配轴把操作时间 运动行程信息都记录 在凸轮上。 6.1.2 装配自动化的发展概况 第二个阶段的自动装配系统如图6.2所 示。 控制单元采用了预调顺序控制器，或者 采用可编程序控制器，操作时间分配和运动 行程摆脱了机械刚性的控制方法。 由于采用微电子器件，各种信息都编制 在控制程序中，不仅调整方便，而且提高了 系统的可靠性。 6.1.2 装配自动化的发展概况 6.1.2 装配自动化的发展概况 发展到第三阶段，产生了所谓的装配伺 服系统（Assembly Servo System）。 控制单元配备了带有智能电子计算机的 可编程序控制器，能发出改变操作顺序的信 号，根据程序给出的命令和反馈信息，使操 作条件或动作维持在设计的最佳状态。这种 自动装配系统如图6.3所示。 6.1.2 装配自动化的发展概况 6.1.2 装配自动化的发展概况 对于精密零件的自动装配，必须提高夹具 的定位精度和装配工具的柔顺性。 为提高定位精度，可采用带有主动自适应 反馈的位置控制器，通过光电传感视觉设备、 接触压力传感器等对零件的定位误差进行测量 ，并采用计算机控制的伺服执行机构进行修正 ，这种伺服装配工具和夹具可进行精密装配。 目前，定位精度为0.01mm的自动装配机 已得以应用。 6.1.2 装配自动化的发展概况 产品更新周期的缩短，要求自动装配系 统（Automatic Assembly System）具有柔性响 应。20世纪80年代出现了柔性装配系