制造系统自动化技术课教案52706.docx
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1、 “制造系统自动化技术”课教案 第6章 装配自动化 内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示6.1.1 装配自动化化的概念装配 是按技术术要求,将零零件进行组合合连接成部件件、复合件或或成品的过程程装配工艺过程 是指装配的的方法、路线线及内容的安安排。包括装装配、调整、检检测和试验等等工作装配工艺规程 是指将装配配工艺过程按按一定的格式式以文件的形形式固定下来来的过程装配自动化 是是指对某种产产品用某种控控制方法和手手段,通过执执行机构,使使其按预先规规定的程序自自动地进行装装配,而无需需人直接干预预的过程6.1.2 装配自动化化的发展概况况1 社会需求求 随着国际际关系多极化化、消费多样样
2、化、经济全全球化和贸易易的自由化,促促使世界各国国更加重视制制造业的社会会地位和作用用,重新审视视生产方式,对对制造业的发发展提出更高高的要求,加加速了自动化化的进程“制造系统自动化技术”课教案 第6章 装配自动化内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示2 主要技术内内容 生产过程自自动化的瓶颈颈之一 一个难度大大、复杂程度度高 传输、抓取取、装配 感知、判断断、决策施力力的大小 确定推进的的速度快慢 安装的姿态态是否正确3 国内外发展展状况 美国克克罗斯公司 除从事小型型产品、汽车车发动机及有有关部件的自自动装配机的的研制外,还还从事装配机机器人、集成成装配系统、装装配单元等方方面的研究日
3、本 的小汽车车柔性装配线线;瑞士 成功研制制的手表自动动装配线;比利时New Lachaausseee公司 研制的具有有模块化工作作站的雷管自自动装配线;美国King Sburgg公司 研制的全自自动或半自动动装配系统,可可用于家用冰冰箱压缩机、汽汽车主动转向向泵、汽车自自动化变速器器和减振器以以及制动器等等多种产品的的装配我国在装配自动动化技术的研研究方面还很很少,这里面面有观念的问问题,也有客客观需求不够够迫切的问题题32“制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自动化内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示6.2 自动动化装配系统统的类型及其其选择6.2.1 自动化装配配系统的类型
4、型刚性自动装配 装配配对象不可变变换,产品规规格不可调整整柔性自动装配 装配配对象可变换换,产品规格格在一定范围围内可调整6.2.2 自动化装配配类型的选择择选择根据:产品品的生产纲领领和生产类型型选择原则:大量量大批生产类类型选择刚性性自动化装配配 单件小小批生产类型型选择柔性自自动化装配不同装配方式下下产量与成本本的关系 用下图来来表示 当生产批批量不大时,柔柔性自动化装装配系统的单单件成本低于于刚性自动化化装配。但大大批量生产时时,刚性自动动化装配单件件成本最低。而而人工装配的的单件成本基基本上不随年年产量的变化化而变化“制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自动化内容提要,多媒媒
5、体演示板书设计及重点点提示6.3 装配配自动化系统统应具备的条条件装配系统的装配配功能主要包包括零件的传传输、抓取和和装配6.3.1 对零部件的结构构工艺性的要要求零件几何形状尽尽量规则,结结构要便于自自动传输、自自动上料和定定向 识识别零件结构要便于于夹持,刚度度要满足夹持持力的要求,受受力后的变形形应在弹性范范围内,而且且变形量不应应给装配带来来困难。零件结构设计时时应考虑避免免采用在自动动上料时相互互镶嵌等不易易顺利分开的的结构设计者应考虑零零件装配的初初始连接时易易于导入,如如设计倒角、锥锥面等。应尽量采用便于于装配的联接接方式,而且且尽可能的减减少零件数量量 零件设计尽量做做到标准化
6、、通通用化和系列列化,这样可可以减少装配配工装的种类类设计时应尽量考考虑统一的装装配方向,减减少翻转装配配次数如图6-2所示示。设计时将将(a)图中中紧固螺钉去去掉,根据紧紧固程度的不不同,改为过过渡配合或者者过盈配合,如如图(b)所所示 “制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自动化 内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示6.3.2 对装配工具的要要求根据总体布局、零零件结构尺寸寸和几何形状状及重量、经经济性等合理理选择机械手手、机器人还还是其它结构构装置抓取或或推进零件装装配机械手或机器人人的手腕夹爪爪的夹紧力要要与零件的允允许变形量和和零件表面精精度的要求相相匹配。应尽尽量避免
7、抓取取零件精加工工表面,如果果无法避免时时,不得损坏坏零件表面精精度,并且夹夹爪要采取保保护措施在计算装配工具具对零件的夹夹紧力时,应应考虑装配力力和零件的重重力,其装配配力与零件的的配合种类有有直接关系机械手或机器人人手腕移动时时一定要平稳稳,注意惯性性力,接近装装配位置时要要减速在零件初始装入入时,装配工工具在装配力力的作用下应应有一定的柔柔性,发生异异常应发报警警信号6.3.3 对传输机构构和整体布局局的要求传输机构方便零零件的传输和和定向。零件传输到装配配位置时,准准确的定位系系统及安全保保护系 统统,不到位不不能发生装配配指令。如果采用柔性自自动化装配,应应考虑传输系系统设计时的的柔
8、性,以适适应零件品种种规格的变换换。零件的传输和自自动上料机构构设计时,要要考虑尽量减减少振动和噪噪声。在考虑自动化装装配线时,应应考虑装配中中的自动检测测、清理、不不合格零件的的自动识别和和剔除、故障障诊断和报警警等。总体平面布置时时充分利用现现有面积、计计算好装配的的节拍和设备备及工位的数数量。对于单件小批生生产的柔性自自动化装配的的选配法,应应做好分组选选配的装配方方式的设计,分分组选配即是是组内的完全全互换法 “制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自动化 内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示6.4 轴套套自动化装配配系统设计6.4.1 轴套部件分分析该轴套由二个套套类零件
9、组成成,如图6-3所示。外外套材料为445号钢,内内套为锡青铜铜,两套为静静配合,故采采用冷压装方方式。生产率率为每日100000件,如如果一班制工工作,则每件件理论装配时时间为 s1.88s的时时间是机器在在8小时内不不停的运转,不不考虑检修,不不考虑出任何何故障的情况况下。但实际际情况在设计计时应留有余余地,所以设设备利用率按按80%计算算。则每件的的装配时间tts应为6.4.2 轴套自动装装配系统的设设计系统共分四个工工位,其装配配工艺顺序为为1. 钢套由气缸从振振动送料机构构A的滑道上上推入回转工工作台的V型型定位夹具上上;2. 回转工作台回转转90;3. 铜套由气缸从振振动送料机构构
10、B的滑道上上推入回转工工作台上方的的带有伸缩夹夹紧销的V型型夹具上;4. 回转工作台回转转90;5. 压力气缸活塞将将铜套压入钢钢套中;6. 装配好的组件借借助于回转工工作回转的运运动靠刮板使使组件滑入箱箱中 “制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自动化 内容提要,多媒媒体演示板书设计及重点点提示6.4.3 轴套自动装装配系统的主主要部件设计计(1)振动供料料机构方案设设计自动供料机构应应具备三个功功能:储料、自自动定向和自自动供料。在在装配过程中中供料机构应应保证以足够够装配的料量量、正确的姿姿态和准确的的方向自动地地进入装配系系统中 “制造系统自动动化技术”课教案 第6章 装配配自
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