1、機電工程學院機電工程學院第六章第六章 裝配自動化裝配自動化 機械制造自動化的最后階段通常是裝配自動機械制造自動化的最后階段通常是裝配自動化。各種零部件（包括自制的，外購的，外協的）化。各種零部件（包括自制的，外購的，外協的）需經過正確的裝配，才能形成最終產品。但由于需經過正確的裝配，才能形成最終產品。但由于加工技術超前于裝配技術許多年，裝配工藝已成加工技術超前于裝配技術許多年，裝配工藝已成為現代化生產的薄弱環節。據有關資料統計，一為現代化生產的薄弱環節。據有關資料統計，一些典型產品的裝配時間占總生產時間的些典型產品的裝配時間占總生產時間的53%左右，左右，而目前產品裝配的平均自動化水平僅為而目

2、前產品裝配的平均自動化水平僅為10%15%，因此，裝配自動化是制造工業中需，因此，裝配自動化是制造工業中需要解決的關鍵技術。要解決的關鍵技術。機電工程學院機電工程學院第一節 基本概況一、裝配自動化的現狀與發展一、裝配自動化的現狀與發展 裝配自動化的目的主要在于：提高生產效率、降低成本，保證機械產品的裝配質量和穩定性，并力求避免裝配過程中受到人為因素的影響而造成質量缺陷，減輕或取代特殊條件下的人工裝配勞動，降低勞動強度，保證操作安全。 裝配自動化技術發展大致經歷了三個發展階段： 第一個發展階段第一個發展階段：由傳統的機械開環控制的裝配自 動化技術。 第二個發展階段第二個發展階段：半柔性控制的裝配

3、自動化技術。機電工程學院機電工程學院裝配自動化技術發展大致經歷了三個發展階段裝配自動化技術發展大致經歷了三個發展階段：第一個發展階段：由傳統的機械開環控制的裝第一個發展階段：由傳統的機械開環控制的裝配自動化技術。配自動化技術。 第二個發展階段：半柔性控制的裝配自動化技第二個發展階段：半柔性控制的裝配自動化技術。術。第三個發展階段：柔性控制的裝配自動化技術。第三個發展階段：柔性控制的裝配自動化技術。裝配自動化技術發展趨勢：裝配自動化技術發展趨勢：（1 1）與近代基礎技術互相結合、滲透，提高自）與近代基礎技術互相結合、滲透，提高自動裝配裝置的性能。動裝配裝置的性能。 （2 2）進一步提高裝配的柔性

4、，大力發展柔性裝）進一步提高裝配的柔性，大力發展柔性裝配系統配系統FASFAS。機電工程學院機電工程學院圖圖6-1 機械開環控制的裝配裝置機械開環控制的裝配裝置1-操作者操作者 2-電動機電動機 3-機械順序控制器機械順序控制器 4-機械運動控制器機械運動控制器 5-零件運輸裝置零件運輸裝置6-裝配操作裝置裝配操作裝置 7、8-零件零件 9-夾具和托盤裝置夾具和托盤裝置 10-機械裝配裝置機械裝配裝置11-機械控制裝置機械控制裝置 12-采用機械控制的裝配系統采用機械控制的裝配系統 13-零件送進裝置零件送進裝置機電工程學院機電工程學院圖圖6-2 采用預調順序控制器的裝配裝置采用預調順序控制器

5、的裝配裝置 1-操作者操作者 2-電動機電動機 3-機械順序控制器機械順序控制器 4-機械運動控制器機械運動控制器 5-零件運輸裝置零件運輸裝置6-裝配操作裝置裝配操作裝置 7、8-零件零件 9-夾具和托盤裝置夾具和托盤裝置 10-機械裝配裝置機械裝配裝置11-機械控制裝置機械控制裝置 12-采用機械控制的裝配系統采用機械控制的裝配系統 13-零件送進裝置零件送進裝置14-可編程順序控制器可編程順序控制器 15-機械裝配裝置機械裝配裝置機電工程學院機電工程學院圖圖6-3 帶可編程控制器的自動裝配裝置帶可編程控制器的自動裝配裝置115同圖同圖6-2 16-可編程操作控制器可編程操作控制器 17-

6、操作程序處理器操作程序處理器 18-前饋控制器前饋控制器19-最佳控制器最佳控制器 20-自適應控制器自適應控制器 21-伺服執行機構伺服執行機構 22-傳感器或探測器傳感器或探測器 23-反饋控制器反饋控制器 24-可編程控制器的伺服裝配裝置可編程控制器的伺服裝配裝置機電工程學院機電工程學院二、裝配自動化的基本要求二、裝配自動化的基本要求 要實現裝配自動化要實現裝配自動化, , 必須具備一定的前提條件必須具備一定的前提條件, , 主要主要有如下幾方面：有如下幾方面： 1.1.生產綱領穩定，且年產量大、批量大，零部件的標生產綱領穩定，且年產量大、批量大，零部件的標準化、通用化程度較高準化、通用

7、化程度較高 生產綱領穩定是裝配自動化的必要條件。目前，生產綱領穩定是裝配自動化的必要條件。目前，自動裝配設備基本上還屬于專用設備，生產綱領改變，自動裝配設備基本上還屬于專用設備，生產綱領改變，原先設計制造的自動裝配設備就不適用，即使修改后原先設計制造的自動裝配設備就不適用，即使修改后能加以使用，也將造成設備費用增加，耽誤時間，在能加以使用，也將造成設備費用增加，耽誤時間，在技術上和經濟上都不合理。年產量大、批量大，有利技術上和經濟上都不合理。年產量大、批量大，有利于提高自動裝配設備的負荷率；零部件的標準化、通于提高自動裝配設備的負荷率；零部件的標準化、通用化程度高，可以縮短設計、制造周期，降低

8、生產成用化程度高，可以縮短設計、制造周期，降低生產成本，有可能獲得較高的技術經濟效果。本，有可能獲得較高的技術經濟效果。 機電工程學院機電工程學院表表6-1 小型精密產品或部件實現裝配自動化的一般條件小型精密產品或部件實現裝配自動化的一般條件與生產綱領有關的一般與生產綱領有關的一般條件條件實現自動化裝配的適合程度實現自動化裝配的適合程度很適合很適合比較適合比較適合不適合不適合生產綱領生產綱領生產綱領穩定性生產綱領穩定性產量增加的可能性產量增加的可能性裝配件數量裝配件數量*裝配件的加工精度裝配件的加工精度裝配復雜程度裝配復雜程度要求裝配工人的熟練要求裝配工人的熟練程度程度手工裝配勞動強度手工裝配

9、勞動強度裝配過程中的危險性裝配過程中的危險性 500套套/h5年內品種年內品種不變不變大大47高高簡單簡單低低大大有有200500套套/h3年內品種不年內品種不變變較大較大815一般一般一般一般一般一般一般一般有有15低低復雜復雜高高低低無無* 相同規格的零件按一件計算相同規格的零件按一件計算機電工程學院機電工程學院 2. 2.產品具有較好的自動裝配工藝性產品具有較好的自動裝配工藝性 盡量要做到結構簡單，裝配零件少；裝配基準面和盡量要做到結構簡單，裝配零件少；裝配基準面和主要配合面形狀規則，定位精度易于保證；運動副應易主要配合面形狀規則，定位精度易于保證；運動副應易于分選，便于達到配合精度；主

10、要零件形狀規則、對稱，于分選，便于達到配合精度；主要零件形狀規則、對稱，易于實現自動定向等。易于實現自動定向等。 機電工程學院機電工程學院 3. 3.實現裝配自動化以后，經濟上合理，生產成本降低實現裝配自動化以后，經濟上合理，生產成本降低 裝配自動化包括零部件的自動給料、自動傳送以及自裝配自動化包括零部件的自動給料、自動傳送以及自動裝配等內容。其中：動裝配等內容。其中： 自動給料包括裝配件的上料、定向、隔料、傳送和卸自動給料包括裝配件的上料、定向、隔料、傳送和卸料的自動化。料的自動化。 自動傳送包括裝配零件由給料口傳送至裝配工位，以自動傳送包括裝配零件由給料口傳送至裝配工位，以及裝配工位與裝配

11、工位之間的自動傳送。及裝配工位與裝配工位之間的自動傳送。 自動裝配包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動自動裝配包括自動清洗、自動平衡、自動裝入、自動過盈連接、自動螺紋聯接、自動粘結和焊接、自動檢測和過盈連接、自動螺紋聯接、自動粘結和焊接、自動檢測和控制、自動試驗等。控制、自動試驗等。 所有這些工作都應在相應控制下，按照預定方案和路所有這些工作都應在相應控制下，按照預定方案和路線進行。實現給料、傳送、裝配自動化以后，就可以提高線進行。實現給料、傳送、裝配自動化以后，就可以提高裝配質量和生產效率，產品合格率高，勞動條件改善，生裝配質量和生產效率，產品合格率高，勞動條件改善，生產成本降低。產成本降

12、低。 機電工程學院機電工程學院自動化檢測技術自動化檢測裝置自動化檢測技術自動化檢測裝置：從制品（零件、部件和產品）的尺寸、形狀、缺陷、性能等從制品（零件、部件和產品）的尺寸、形狀、缺陷、性能等的自動測量，到成品生產過程各階段上的質量控制；的自動測量，到成品生產過程各階段上的質量控制；從對各種工藝過程及其設備的調節與控制，到實現最佳條件從對各種工藝過程及其設備的調節與控制，到實現最佳條件的自動生產。的自動生產。 根據不同需要制造的各種自動檢測裝置：根據不同需要制造的各種自動檢測裝置：如用于工件的尺寸、形狀檢測用的定尺寸檢測裝置、三坐標如用于工件的尺寸、形狀檢測用的定尺寸檢測裝置、三坐標測量機、激

13、光測徑儀以及氣動測微儀、電動測微儀和采用電測量機、激光測徑儀以及氣動測微儀、電動測微儀和采用電渦流方式的檢測裝置；渦流方式的檢測裝置；用于工件表面粗糙度檢測用的表面輪廓儀；用于刀具磨損或用于工件表面粗糙度檢測用的表面輪廓儀；用于刀具磨損或破損的監測用的噪聲頻譜、紅外發射、探針測量等測量裝置；破損的監測用的噪聲頻譜、紅外發射、探針測量等測量裝置；利用切削力、切削力矩、切削功率對刀具磨損進行檢測的測利用切削力、切削力矩、切削功率對刀具磨損進行檢測的測量裝置。量裝置。機電工程學院機電工程學院三、實現裝配自動化的途徑三、實現裝配自動化的途徑 針對我國目前情況，我們認為實現裝配自針對我國目前情況，我們認

14、為實現裝配自動化的途徑主要有：動化的途徑主要有： 1 1借助先進技術，改進產品設計借助先進技術，改進產品設計 2 2研究和開發新的裝配工藝和方法研究和開發新的裝配工藝和方法 3. 3. 盡快實現自動裝配設備與盡快實現自動裝配設備與FASFAS的國產化的國產化機電工程學院機電工程學院一、自動裝配條件下的結構工藝性一、自動裝配條件下的結構工藝性 自動裝配工藝性好的產品結構能使自動裝配過程自動裝配工藝性好的產品結構能使自動裝配過程簡化，易于實現自動定向和自我檢測，簡化自動裝配簡化，易于實現自動定向和自我檢測，簡化自動裝配設備，保證裝配質量，降低生產成本。反之，如果裝設備，保證裝配質量，降低生產成本。

15、反之，如果裝配工藝性不好，自動裝配質量問題就可能長期難以解配工藝性不好，自動裝配質量問題就可能長期難以解決。可靠的解決途徑是在產品結構設計時加強工藝性決。可靠的解決途徑是在產品結構設計時加強工藝性審查，使產品結構最大限度地具有自動裝配工藝性。審查，使產品結構最大限度地具有自動裝配工藝性。 第二節第二節 自動裝配工藝過程分析自動裝配工藝過程分析 機電工程學院機電工程學院 在自動裝配條件下，零件的結構工藝性應符在自動裝配條件下，零件的結構工藝性應符合以下三項原則：合以下三項原則：u（1 1）便于自動給料）便于自動給料u（2 2）有利于零件自動傳送）有利于零件自動傳送u（3 3）有利于自動裝配作業）

16、有利于自動裝配作業機電工程學院機電工程學院表表6-2 改進自動改進自動裝配工藝裝配工藝性示例表性示例表機電工程學院機電工程學院表表6-2(續續) 改進自改進自動裝配動裝配工藝性工藝性示例表示例表機電工程學院機電工程學院 二、自動裝配工藝設計的一般要求二、自動裝配工藝設計的一般要求 自動裝配的工藝要求要比人工裝配的工藝要求復雜得多。自動裝配的工藝要求要比人工裝配的工藝要求復雜得多。為使自動裝配工藝設計先進可靠，經濟合理，在設計中應滿為使自動裝配工藝設計先進可靠，經濟合理，在設計中應滿足以下幾個要求：足以下幾個要求： 1. 1. 保證裝配工作循環的節拍同步保證裝配工作循環的節拍同步 2 2除正常傳

17、送外，宜避免或減少裝配基礎件的位置變動除正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎件的位置變動 3 3要合理選擇裝配基準面要合理選擇裝配基準面 4 4對裝配件要進行分類對裝配件要進行分類 5 5關鍵件和復雜件的自動定向關鍵件和復雜件的自動定向 6. 6. 易纏繞零件要能進行定量隔離易纏繞零件要能進行定量隔離 7. 7. 精密配合副要進行分組選配精密配合副要進行分組選配 8. 8. 要合理確定裝配的自動化程度要合理確定裝配的自動化程度 9. 9. 要注意不斷提高裝配自動化水平要注意不斷提高裝配自動化水平 機電工程學院機電工程學院一、裝配的基本型式與特點一、裝配的基本型式與特點 作為最后的生產階段，裝配對產

18、品的成本和生產效率作為最后的生產階段，裝配對產品的成本和生產效率有著重要的影響。由于工藝的因素和出于成本的考慮，通有著重要的影響。由于工藝的因素和出于成本的考慮，通常采用如下幾種裝配型式：常采用如下幾種裝配型式：1 1單工位裝配單工位裝配 全部裝配工作都在一個固定的工位完成，基礎件全部裝配工作都在一個固定的工位完成，基礎件和配合件都不需要傳輸。和配合件都不需要傳輸。2 2固定工位順序裝配固定工位順序裝配 將裝配工作分為幾個裝配單元，將它們的位置固將裝配工作分為幾個裝配單元，將它們的位置固定并相鄰布置，在每個工位上都完成全部裝配工作。定并相鄰布置，在每個工位上都完成全部裝配工作。 這樣，即使某個

19、工位出了故障也不會影響整個裝這樣，即使某個工位出了故障也不會影響整個裝配工配工作。作。第三節第三節 自動裝配原理自動裝配原理 機電工程學院機電工程學院3 3固定工位流水裝配固定工位流水裝配 與固定工位順序裝配的方式類似，主要區別與固定工位順序裝配的方式類似，主要區別在于裝配過程沒有時間間隔。在于裝配過程沒有時間間隔。4 4裝配車間裝配車間 將裝配工作集中于一個車間進行，只適用于將裝配工作集中于一個車間進行，只適用于特殊的裝配方法，如焊接、壓接等。特殊的裝配方法，如焊接、壓接等。5 5巢式裝配巢式裝配 幾個裝配單元沿圓周布置，沒有確定的裝配幾個裝配單元沿圓周布置，沒有確定的裝配順序，裝配流程的方

20、向也可能發生變化。順序，裝配流程的方向也可能發生變化。機電工程學院機電工程學院6 6移動的順序裝配移動的順序裝配 裝配工位按照裝配工藝流程設置，裝配過程裝配工位按照裝配工藝流程設置，裝配過程中相互之間既可以沒有固定的時間聯系，也可以中相互之間既可以沒有固定的時間聯系，也可以存在一定的存在一定的時間聯系，但可以有時間間隔。時間聯系，但可以有時間間隔。7 7移動的流水裝配移動的流水裝配 裝配工位按裝配操作的順序設置，它們之間裝配工位按裝配操作的順序設置，它們之間有確定的時間聯系且沒有時間間隔。此時，裝配有確定的時間聯系且沒有時間間隔。此時，裝配單元的傳單元的傳輸需要適當的鏈式傳輸機構。輸需要適當的

21、鏈式傳輸機構。 機電工程學院機電工程學院二、裝配件的傳送與定位二、裝配件的傳送與定位1 1裝配件的傳送裝配件的傳送 在自動化裝配系統中，通常需要通過傳在自動化裝配系統中，通常需要通過傳送設備在裝配工位之間，裝配工位與料倉和送設備在裝配工位之間，裝配工位與料倉和中轉站之間傳送工件托盤、基礎件和其它零中轉站之間傳送工件托盤、基礎件和其它零件。再在裝配工位上，將各種裝配件裝配到件。再在裝配工位上，將各種裝配件裝配到裝配基礎件上去，完成一個部件或一臺產品裝配基礎件上去，完成一個部件或一臺產品的裝配。常用傳送設備（機構）的結構形式的裝配。常用傳送設備（機構）的結構形式及其特點見及其特點見表表6-36-3

22、。機電工程學院機電工程學院表表6-3 常用傳送設備（機構）類型及其特點常用傳送設備（機構）類型及其特點機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院2 2裝配件的定位裝配件的定位 基礎件、配合件和連接件等必須要停止基礎件、配合件和連接件等必須要停止在精確的位置，才能順利地完成裝配工作。在精確的位置，才能順利地完成裝配工作。這就需要通過定位機構來保證準確定位。這就需要通過定位機構來保證準確定位。 對定位機構的要求非常高，它要能夠承對定位機構的要求非常高，它要能夠承受很大的力量和精確地工作。生產中的定位受很大的力量和精確地工作。生產中的定位機構常用楔形銷、楔形滑塊、杠桿等

23、作為定機構常用楔形銷、楔形滑塊、杠桿等作為定位元件，如位元件，如圖圖6-46-4所示。所示。機電工程學院機電工程學院圖圖6-4 常用定位機構常用定位機構a) 楔形銷定位楔形銷定位 b) 楔形滑塊定位楔形滑塊定位 c) 楔形杠桿定位楔形杠桿定位d) 楔形銷加反靠定位楔形銷加反靠定位 e) 杠桿定位、凸輪控制杠桿定位、凸輪控制 f) 杠桿加反靠定位杠桿加反靠定位機電工程學院機電工程學院圖圖6-5 定位銷的定位過程定位銷的定位過程a) 圓柱銷開始伸出作預定位圓柱銷開始伸出作預定位 b) 錐銷伸出錐銷伸出 c)定位結束，兩銷在相反方向與定定位結束，兩銷在相反方向與定位套貼緊位套貼緊1-工作臺工作臺 2

24、-定位套定位套 3-支架支架 4- 預定位銷預定位銷 5-連接板連接板 6-彈簧彈簧 7-錐銷錐銷機電工程學院機電工程學院三、裝入和聯接三、裝入和聯接裝入和螺紋聯接是自動裝配中常用的重要工序。裝入和螺紋聯接是自動裝配中常用的重要工序。1.1.裝入自動化裝入自動化 裝入工序自動化要求裝入工件經定向和傳送到裝裝入工序自動化要求裝入工件經定向和傳送到裝入工位后，通過裝入機構在裝配基礎件上對準、裝入。入工位后，通過裝入機構在裝配基礎件上對準、裝入。常用裝入方式有重力裝入、機械推入、機動夾入三種。常用裝入方式有重力裝入、機械推入、機動夾入三種。 2.2.螺紋聯接自動化螺紋聯接自動化 包括螺母、螺釘等的自

25、動傳送、對準、擰入和擰包括螺母、螺釘等的自動傳送、對準、擰入和擰緊。此外，根據工藝需要擰松、擰出已聯接的螺紋聯緊。此外，根據工藝需要擰松、擰出已聯接的螺紋聯接件也屬于這個范圍，但擰松時無需螺紋聯接件的傳接件也屬于這個范圍，但擰松時無需螺紋聯接件的傳送、對準，擰出時可快速，并需考慮取下和排出。送、對準，擰出時可快速，并需考慮取下和排出。機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院壓接翻邊焊接掛接咬邊壓接翻邊焊接掛接咬邊自動化程度自動化程度機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院機電工程學院四、裝配中的自動檢測與控制四、裝配中的自動檢測與控制1 1自動檢測自動檢測 為使裝配

26、工作正常進行并保證裝配質量，為使裝配工作正常進行并保證裝配質量，在大部分裝配工位后一般均宜設置自動檢測在大部分裝配工位后一般均宜設置自動檢測工位，將檢測結果轉換為信號輸出，經放大工位，將檢測結果轉換為信號輸出，經放大或直接驅動控制裝置，使必要的裝配動作能或直接驅動控制裝置，使必要的裝配動作能夠聯鎖保護，保證裝配過程安全可靠。夠聯鎖保護，保證裝配過程安全可靠。機電工程學院機電工程學院 （5 5）零件的分選質量；）零件的分選質量； （6 6）裝配過程的異物混入；）裝配過程的異物混入； （7 7）裝配后密封件的誤差；）裝配后密封件的誤差； （8 8）螺紋聯接件的裝配質量；）螺紋聯接件的裝配質量； （

27、9 9）裝配零件間的配合間隙；）裝配零件間的配合間隙； （1010）裝配后運動部件的靈活性和其它性能。）裝配后運動部件的靈活性和其它性能。 自動檢測項目與所裝配的產品或部件的結構和主要技自動檢測項目與所裝配的產品或部件的結構和主要技術要求有關，一般自動檢測項目可分為十類：術要求有關，一般自動檢測項目可分為十類： （1 1）檢測裝配過程的缺件；）檢測裝配過程的缺件； （2 2）裝入零件的方向；）裝入零件的方向； （3 3）裝入零件的位置；）裝入零件的位置； （4 4）裝配過程的夾持誤差；）裝配過程的夾持誤差；機電工程學院機電工程學院檢測裝配過程的缺件檢測裝配過程的缺件裝入零件的定向裝入零件的定向

28、標志標志孔孔傳輸光纖傳輸光纖出射光纖出射光纖光纖耦合器光纖耦合器機電工程學院機電工程學院定區域式光電開關定區域式光電開關咖啡罐咖啡罐流水線運行方向流水線運行方向（罐裝高度（罐裝高度檢測）檢測）裝配時的位置檢測；裝配時的位置檢測；機電工程學院機電工程學院裝配時的位置檢測裝配時的位置檢測機電工程學院機電工程學院裝配過程中的自動檢測，按作用分有裝配過程中的自動檢測，按作用分有主動檢測和被動檢測主動檢測和被動檢測兩類。兩類。主動檢測主動檢測是參與裝配過程、影響裝配質量和效率的自動檢測，是參與裝配過程、影響裝配質量和效率的自動檢測，能預防生成廢品；能預防生成廢品；被動檢測被動檢測則是僅供判斷和確定裝配質

29、量的自動檢測。則是僅供判斷和確定裝配質量的自動檢測。主動檢測通常用于成批生產，特別應用在裝配生產線上，且往主動檢測通常用于成批生產，特別應用在裝配生產線上，且往往在線上占據一個或幾個工位，布置工作頭，通過測量信號的往在線上占據一個或幾個工位，布置工作頭，通過測量信號的反饋能力實現控制，這是在線檢測。反饋能力實現控制，這是在線檢測。如用自動分選機，多半為不設在生產線上的離線檢測。如用自動分選機，多半為不設在生產線上的離線檢測。 機電工程學院機電工程學院2.2.自動控制自動控制 自動裝配系統的控制系統的基本設計要求如下：自動裝配系統的控制系統的基本設計要求如下：（1 1）控制裝配基礎件的傳送和準確

30、定位；）控制裝配基礎件的傳送和準確定位；（2 2）控制和完成包括裝配件的給料裝置、上料過程的全部工）控制和完成包括裝配件的給料裝置、上料過程的全部工作循環在內的裝配作業過程；作循環在內的裝配作業過程；（3 3）控制關鍵性的裝配工序和自動裝配裝置的安全保護、聯）控制關鍵性的裝配工序和自動裝配裝置的安全保護、聯鎖和報警；鎖和報警；（4 4）控制經自動檢測后發出的各種信號及其相應的安全保護、）控制經自動檢測后發出的各種信號及其相應的安全保護、聯鎖和報警；聯鎖和報警；（5 5）應能實現自動、半自動和人工調整三種狀態的控制；）應能實現自動、半自動和人工調整三種狀態的控制；（6 6）要求控制系統所選用的控

31、制器元件慣性小，靈敏度高；）要求控制系統所選用的控制器元件慣性小，靈敏度高； （7 7）控制系統應保證自動裝配系統的給料、傳送、裝）控制系統應保證自動裝配系統的給料、傳送、裝配作業相互協調、同步和聯鎖。配作業相互協調、同步和聯鎖。機電工程學院機電工程學院控制系統的選擇控制系統的選擇 主要受工藝設計、自動化程度和管理方式影響，具體可概主要受工藝設計、自動化程度和管理方式影響，具體可概括為以下幾項主要因素：括為以下幾項主要因素： （1 1）裝配節拍和裝配工作循環時間的分配；）裝配節拍和裝配工作循環時間的分配； （2 2）裝配基礎件的傳送方式（間歇傳送、連續傳送；同步）裝配基礎件的傳送方式（間歇傳送

32、、連續傳送；同步傳送、非同步傳送），裝配基礎件在各個工位上的定位精度；傳送、非同步傳送），裝配基礎件在各個工位上的定位精度； （3 3）裝配件的給料自動化及主要裝配件的裝配精度要求；）裝配件的給料自動化及主要裝配件的裝配精度要求； （4 4）裝配線上檢測工位數，特別是自動檢測后對不合格件）裝配線上檢測工位數，特別是自動檢測后對不合格件采用何種處理方式（如是緊急停止，還是將不合格件排出；是采用何種處理方式（如是緊急停止，還是將不合格件排出；是重復動作，還是修正動作等）很有影響，。重復動作，還是修正動作等）很有影響，。 （5 5）易出故障的裝配工位上的故障頻率及處理方式；）易出故障的裝配工位上的故

33、障頻率及處理方式； （6 6）自動裝配線與車間內前后生產工序的聯系，如儲存方）自動裝配線與車間內前后生產工序的聯系，如儲存方式、生產管理方式等。式、生產管理方式等。機電工程學院機電工程學院一、自動裝配機的基本型式及特點一、自動裝配機的基本型式及特點 自動裝配機從類型上來講，可分為單工位和多工自動裝配機從類型上來講，可分為單工位和多工位兩大類，可根據裝配產品的復雜程度和生產率的要位兩大類，可根據裝配產品的復雜程度和生產率的要求而定。求而定。1.1.單工位裝配機單工位裝配機 單工位裝配機是指所有裝配操作都可以在一個位單工位裝配機是指所有裝配操作都可以在一個位置上完成，適用于兩到三個零部件的裝配，也

34、容易適置上完成，適用于兩到三個零部件的裝配，也容易適應零件產量的變化。單工位裝配機比較適合于在基礎應零件產量的變化。單工位裝配機比較適合于在基礎件的上方定位并進行裝配操作，即基礎件布置好后，件的上方定位并進行裝配操作，即基礎件布置好后，另一個零件的進料和裝配也在同一臺設備上完成。另一個零件的進料和裝配也在同一臺設備上完成。第四節 自動裝配機械 機電工程學院機電工程學院圖圖6-6 單工位裝配機布置單工位裝配機布置機電工程學院機電工程學院圖圖6-7 單工位裝配機的設計布置和操作順序單工位裝配機的設計布置和操作順序a) 裝配位置裝配位置 b) 出料出料1-出料軌道出料軌道 2-滑板滑板 3-停止點停

35、止點 4-起出器起出器機電工程學院機電工程學院2.2.多工位裝配機多工位裝配機 對有對有3 3個以上零部件的產品通常用多工位裝配機進行個以上零部件的產品通常用多工位裝配機進行裝配，設備上的許多裝配操作必須由各個工位分別承擔，裝配，設備上的許多裝配操作必須由各個工位分別承擔，這就需要設置工件傳送系統，按傳送系統型式要求可選這就需要設置工件傳送系統，按傳送系統型式要求可選用回轉型、直進型或環行型布置形式。用回轉型、直進型或環行型布置形式。除此之外，還有很多其它型式可以滿足不同裝配對除此之外，還有很多其它型式可以滿足不同裝配對象的需要，具有代表性的自動裝配機型式有回轉工作臺象的需要，具有代表性的自動

36、裝配機型式有回轉工作臺式、中央立柱式、立軸式（轉臺式）等。式、中央立柱式、立軸式（轉臺式）等。 機電工程學院機電工程學院圖圖6-8 夾具升降臺返回的直進型裝配機夾具升降臺返回的直進型裝配機1-工作頭工作頭 2-返回空夾具返回空夾具 3-夾具返回起始位置夾具返回起始位置 4-裝配基礎件裝配基礎件機電工程學院機電工程學院圖圖6-9 夾具水平返回的直進型裝配機夾具水平返回的直進型裝配機1-工作頭安裝臺面工作頭安裝臺面 2-工作頭工作頭 3-夾具安裝板夾具安裝板 4-鏈板鏈板機電工程學院機電工程學院二、工位間傳送方式二、工位間傳送方式 裝配基礎件在工位間的傳送方式有連續傳送和間歇傳送裝配基礎件在工位間

37、的傳送方式有連續傳送和間歇傳送兩類。兩類。圖圖6-10 矩形平面軌道環行型自動裝配機矩形平面軌道環行型自動裝配機1 工作頭工作頭 2隨行夾具隨行夾具 3基礎件基礎件 4空夾具返回空夾具返回 5裝配成品裝配成品機電工程學院機電工程學院圖圖6-11 帶往復式裝配工作頭的連續傳送裝配方式帶往復式裝配工作頭的連續傳送裝配方式機電工程學院機電工程學院圖圖6-12 非同步傳送裝置非同步傳送裝置1-機械手機械手 2-料斗料斗 3-緩沖儲存緩沖儲存 4-隨行夾具隨行夾具 5-操作者操作者機電工程學院機電工程學院圖圖6-13 傳送方向變化的傳送系統傳送方向變化的傳送系統1-鏈節鏈節 2-傳送平帶或工件托盤的導軌

38、傳送平帶或工件托盤的導軌 3-圓弧導軌圓弧導軌 4-傳送鏈的成形導軌傳送鏈的成形導軌 5-電動機、蝸桿蝸輪傳動單元電動機、蝸桿蝸輪傳動單元 6-支架支架 7-換向單元換向單元 機電工程學院機電工程學院三、傳送裝置的結構型式三、傳送裝置的結構型式 傳送裝置結構上主要有傳送裝置結構上主要有水平型和垂直型水平型和垂直型兩類。采用何兩類。采用何種型式，主要取決于生產綱領、裝配基礎件和產品（或部種型式，主要取決于生產綱領、裝配基礎件和產品（或部件）的尺寸和重量、裝配精度和定位精度、裝配工作頭對件）的尺寸和重量、裝配精度和定位精度、裝配工作頭對裝配對象的工作方向、操作作用力和驅動要求等，有時也裝配對象的工

39、作方向、操作作用力和驅動要求等，有時也取決于工藝布置。取決于工藝布置。 水平型有回轉式（包括轉臺式、中央立柱式、立軸水平型有回轉式（包括轉臺式、中央立柱式、立軸式）、直進式和環行式三種布置方式。其中環行式是裝配式）、直進式和環行式三種布置方式。其中環行式是裝配對象沿水平環形排列，沒有大量空夾具返回，近似回轉式；對象沿水平環形排列，沒有大量空夾具返回，近似回轉式；如環形軌道一邊布置工位，另一邊作為空夾具返回，則成如環形軌道一邊布置工位，另一邊作為空夾具返回，則成為直進式。為直進式。 機電工程學院機電工程學院水平型適宜于裝配起點和終點相互靠近以及寬而不長水平型適宜于裝配起點和終點相互靠近以及寬而不

40、長的車間。當產品裝配后還需進行試驗、噴漆、烘干等其他的車間。當產品裝配后還需進行試驗、噴漆、烘干等其他生產過程時，采用這種布置也比較方便，但占地面積大，生產過程時，采用這種布置也比較方便，但占地面積大，易影響車間其它的物料搬運。易影響車間其它的物料搬運。垂直型有回轉式、直進式兩種布置方式。垂直型常用垂直型有回轉式、直進式兩種布置方式。垂直型常用于直線配置的裝配線，裝配對象沿直線軌道移動，各工位于直線配置的裝配線，裝配對象沿直線軌道移動，各工位沿直線排列。沿直線排列。機電工程學院機電工程學院一、組成一、組成 柔性裝配系統具有相應柔性，可對某一特定產品的柔性裝配系統具有相應柔性，可對某一特定產品的變型產品按程序編制的隨機指令進行裝配，也可根據需變型產品按程序編制的隨機指令進行裝配，也可根據需要，增加或減少一些裝配環節，在功能、