《非标自动化装配设备设计研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非标自动化装配设备设计研究.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、非标自动化装配设备设计研究 【摘要】装配设备广泛应用于制造行业中，是制造行业中不行缺少的一部分。随着科学技术的发展和企业生产的须要，装配设备也得到了肯定的改进，进而出现了机械化、规模化很高的自动扮装配设备。为了更好应用这种新型的装配设备，本文就非标准自动扮装配的设计进行探讨，以确保设备能发挥其应用的作用，可供参考。 【关键词】非标准 自动化 装配设计 机构单元 1引言 所谓装配就是将各种零部件或总成件，按规定的技术条件和质量要求连接组合成完整产品的生产过程，也可称为使各种零部件或总成件具有规定的相互位置关系的工艺过程。可以说，装配工艺在制造行业的应用是非常普遍的。近年来，随着制造业的快速发展和
2、新技术、新工艺、新材料的广泛应用，高质量、高性能的装配设备也渐渐得到应用，而自动扮装配设备就是在这样的形势下出现的。自动扮装配设备具有性能稳定、所需人工少、生产效率高、单件产品的制造成本大幅降低、占用场地最少等优越性。下面就非标准自动扮装配的设计进行探讨，以确保设备能发挥其应用的作用。 2非标自动扮装配设备设计探讨 只有通过合理而科学的设计，确保设备的牢靠性，我们才能更好地应用非标准自动扮装配设备。为此，主要从以下几个方面入手。 2.1产品的装配工艺设计 为了实现产品的装配质量要求，必需首先分析产品装配过程中每一工艺环节的技术要求，编制和设计合理的产品装配工艺，这干脆确定了最终实现每一装配工序
3、的机械装置结构和功能，机械系统的动作依次。没有对产品的生产工艺要求和装配要求进行深化探讨，会导致最终设计出的自动扮装配设备出现不易改进的弊端，甚至干脆导致不易克服的产品质量问题。同时，装配工艺也干脆影响装配设备的总体功能实现方式、结构布局、限制和检测方式等。自动扮装配工艺一般包括五个部分。 2.1.1装配工序 装配工序分为安装工序和固定工序，安装工序是指在自动装配设备的专用工位上进行装配零部件的预备联接。通常固定工序在安装工序之后，也可以把安装和固定放在一个工位上进行。依据装配任务的困难程度，一个装配过程具有多个装配工序，装配工序的合理分析是进行工艺设计的重要内容。 2.1.2检测工序 检测工
4、序包括对装配零部件的检验、检查和测试等，检测工序一方面保证装配质量，如装入零件是否有缺陷、装入零件方向位置是否精确、装入后的尺寸精度、密封质量、装配质量等，另一方面在装配过程中对各种故障进行处理。 2.1.3调整工序 调整工序是对装配工序后具有安装偏差的零部件位置的订正。 2.1.4协助工序 协助工序包括对装配件的清洁、打标记、分选等环节。 2.1.5机械加工工序 在某些自动装配设备上，在对零部件安装和固定的过程中，还对一个或几个特定零件进行机械加工。 产品的生产装配工艺往往不是唯一的，符合产品性能要求的生产工艺许多，对可行的装配工艺进行分析比较，结合功能实现的难易程度和品质差异，选择最优的产
5、品装配工艺。 2.2设备的功能分解和功能设计 产品的装配工艺确定后，如何实现每一装配工艺环节，须要结合装配工艺进行功能分析，将自动扮装配设备的总功能分解为分功能或功能单元，自动扮装配设备是一个集合机械、电子、信息等技术的机电一体化系统，其所分解得到的功能单元不仅包括了对应于各装配工艺环节的子功能，也包括了检测、限制、协助、动力驱动、传动等其他功能。 功能分解可以简化自动扮装配设备的设计难度，有利于找到最优的功能实现方式。 设备总功能的实现须要各功能单元的协同工作，进行设备功能设计就是寻求功能单元解的过程，也是将功能单元详细化、结构化的过程，解决功能单元解的可行性，要通过“功能效应作用原理”的求
6、解过程，寻求功能单元实现的机械结构、装置或物理效应。最终，对全部功能单元的解进行综合、集成和系统化，实现各功能单元解之间的匹配和协同，从而得到一个系统化的功能解。 装配设备的功能分解、求解过程和装配工艺的设计过程是一个相辅相成，相互促进的过程，以产品装配工艺流程为主线，结合产品的性能要求，对功能求解过程进行检查和优化，大胆提出新的工艺方法，可以进一步优扮装配设备的功能。 2.3设备的结构布局设计 装配性生产设备根据自动化程度可以分为半自动装配机、全自动装配机、自动扮装配线。设备的结构布局一般可以分为转盘型布局设计、环线型布局设计和直线型布局设计。 如何选择合适的设备结构布局，须要考虑详细的生产
7、实际，根据装配工艺的困难程度和装配设备的运用须要进行分析。 转盘型布局具有结构紧凑，占地面积小，操作便利等特点，适合于装配工艺简洁，单机生产，产品大小适中的装配环境。但由于全部的装配单元都围绕转盘来布局，使得转盘型装配机具有实现机构困难，且不宜改进和进行柔性化生产的缺陷。 如图1所示的环线型布局适合于装配工艺困难程度适中的装配环境，并可以最大限度地节约运用场地，环线型布局增大了产品在装配线上的装配空间，因此可以根据装配要求的变更增减装配的功能单元，使装配设备具有柔性化。 图1环线型布局 直线型布局主要运用于大、中型的自动化生产装配生产线，不但可以完成产品加工制造后期的各种装配、检测、标识、包装
8、等，也可以集合产品的加工制造、装配、检测于一体，完成成品的全自动化生产和装配过程。它适用于装配工序多，产品设计成熟，市场需求巨大的产品的生产和装配。直线型布局占用场地较大，有足够的空间布局各装配单元的实现机构和装置，可以简扮装配机构，并易于增减和改进装配的功能单元，但由于整个生产线较为困难，对生产线上各装配单元的限制和协同，生产节拍和效率提出较高要求。 2.4自动化机构系统设计 自动化机构系统设计是根据设定的装配工艺和组胜利能单元的原理解，针对组成装配工艺的每个工序模块或功能单元，分别构建完整的机构，然后根据整体装配工艺和功能实现要求进行组合联接，构建出能实现整个装配过程的机构系统。一个自动扮
9、装配设备一般包括如下几个机构单元。 2.4.1供料单元 供料单元是自动扮装配设备的重要组成部分，从装配单机的上料机构到大型装配生产线的物料输送系统，供料单元是自动装配设备具有高效率的先决条件。供料机构单元必需保证各种装配零件能在精确的位置、时间和空间状态，从行列中分别并移置到相应的装配工位上。供料单元的检测的牢靠性是影响自动装配过程故障率的主要因素。 2.4.2装配主体机架单元 装配主体机架单元是指可完成装配主件输送功能的主体部分，它包括自动输送机构，实现装配主件的多工位同步或异步传递、夹取、装配和检测，还包括配置齐全的液、气压管路及电气配线装置，而且具有驱动某些装配单元的装配工作头的主动轴。
10、 为了实现装配主件在输送过程中实现同步装配，须要选择和设计精确的机械分度限制装置，以保证每个装配单元的工装夹具与输送动作精确吻合。装配主体机架上一般应间隔排列装配工位和检测工位，以在上次装配工序完成后在下道检测工位上检测有无工件和装配位置是否正确，各装配工位和检测工位之间进行智能化限制，以保证发生错误时自动停机，以消退连续的误装配，避开生产奢侈。 2.4.3自动扮装配单元 自动扮装配单元布置在装配主体机架上，对应于各装配工位的装配功能，自动扮装配单元可以由机构、液气压、电机拖动所构成，和装配主体机架相协作完成特定装配动作。 机械手或工业机器人可以在一次动作循环中完成各种动作，可以作为布置在主体
11、机架上的装配单元进行困难部件的装配。运用机械手可以简扮装配主体机架的困难程度，提高装配的牢靠性。 2.4.4分捡单元 为保证最终装配成品的合格率，在装配自动化机构系统的设计中，要充分考虑和布置适当的分选换向机构，对各道装配工序中产生的次品根据要求进行分检和分流。分检单元不但可以提高装配的成品合格率，而且可以有效保证装配错误的半成品避开进入下面的装配工序，减小因装配和检测故障造成的停机，大大提高装配生产效率。 2.5自动化限制系统的选择 整个装配设备的机构系统设计完成后，须要考虑采纳何种限制系统来实现整机的自动化限制。对简洁的限制任务较少的自动扮装配设备，采纳单片机限制系统具有成本低等优点。 3结语 总之，装配是确定产品质量的关键环节，为此，自动扮装配设备的出现无疑能使产品质量大大提高，并能削减劳动量、提高装配效率，可以大大降低企业的装配成本。因此，为了确保自动扮装配设备能发挥其应用的作用，加强自动扮装配设备设计探讨是非常必要的。 参考文献： 1机械工程师手册编委会.机械工程师手册M.北京：机械工业出版社，2022. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页