機械裝配自動化
正文
在機械裝配過程中,基礎件和裝配件的傳送、給料和裝配作業可部分地或全部地實現半自動化或自動化。機械裝配自動化的主要目的是：保證產品質量及其穩定性，改善勞動條件，提高勞動生產率，降低生產成本。裝配自動化的一般要求是：產品的生產批量較大；產品結構的自動裝配工藝性好，如裝配工作有良好的可分性，零件容易定向、定位，零件間聯接多用膠接和焊接代替螺紋聯接，避免使用墊片等調整件；採用自動化裝配後應具有較好的經濟效果。裝配作業的自動化程度往往需要經過技術經濟分析來確定。簡史 19世紀機械製造業中零部件的標準化和互換性開始用於小型武器和鐘錶的生產，隨後又套用於汽車工業。20世紀初，美國福特汽車公司首先建立了採用運輸帶的移動式汽車裝配線,將工序分細,在各工序上實行專業化裝配操作，使裝配周期縮短了約90％，降低了生產成本。互換性生產和移動式裝配線的出現和發展，為大批量生產中採用自動化裝配開闢了道路。於是，陸續出現了料斗式自動給料器和螺釘、螺母自動擰緊機等簡單的自動化裝置。大批量生產的軸承、離合器和中小型電機等零件少、裝配工藝簡單的機電產品,以及汽車、農業機械、儀器儀表等產品中的部分簡單部件，有的也採用了自動或半自動裝配機（線）。但由於對適合自動化裝配的產品結構有很大限制，自動化裝配機投資多而對產品改型的適應性小，機械製造中的裝配自動化僅用於大批量生產。60年代,隨著數字控制技術的迅速發展,出現了自動化程度較高而又有較大適應性的數字控制裝配機，從而有可能在多品種中批量生產中採用自動化裝配。1982年，日本的個別工廠中已採用數字控制工業機器人來自動裝配多種規格的直流伺服電機。
基本內容 機械裝配自動化主要包括自動傳送、自動給料、自動裝配和自動控制幾個方面。
傳送 按照基礎件在裝配工位間的傳送方式不同，裝配機（線）的結構可分為迴轉式（圖1）和直進式（圖2）兩大類。①迴轉式結構較簡單，定位精度易於保證，裝配工位少，適用於裝配零件數量少的中小型部件和產品。基礎件可連續傳送或間歇傳送，間歇傳送時，在基礎件停止傳送時進行裝配作業。間歇傳送套用廣泛。②直進式的結構比迴轉式複雜，裝配工位數不受限制，調整較靈活，占地面積大，基礎件一般間歇傳送。按照間歇傳送的節拍又分為同步式和非同步式。同步式適用於批量大、零件少、節拍短的場合;非同步式適用於自由節拍、裝配工序複雜、手工裝配與自動裝配相組合的裝配線上。傳送裝置主要有迴轉工作檯、鏈式傳送裝置和非同步的夾具式鏈傳送裝置等。各種傳送裝置可供基礎件直接定位或用隨行夾具定位。
機械裝配自動化
機械裝配自動化裝配作業 自動裝配作業包括自動清洗、平衡、分選、裝入、聯接和檢測等，有時還包括成品包裝和一些輔助的加工工序。
清洗自動化是將零件自動輸送到清洗機內，按規定程式自動完成清洗作業，然後輸送到下一工序。
自動平衡的特點是在測出不平衡量的大小與相位後，用自動去重或配重的方法求得平衡。常用的去重方法是通過鑽削或銑削將不平衡量去除；對於小型的精密零件（如陀螺儀轉子等），不平衡量很小，可用雷射氣化方法去除。自動配重是根據不平衡量的大小自動選取相應重量級別的平衡塊，用焊接或膠接方法固定在被平衡零件的相應位置上。
自動分選是通過自動測量測出零件的配合尺寸，並按規定的幾組公差帶將零件自動分組，使各對應組內相互配合的零件實現互換裝配。自動分選是採用選配法裝配之前的必要工序，在自動分選機上進行。
自動裝入是自動裝配作業中最基本的工序，有重力裝入、機械推入和機動夾入3種方式,可按具體情況選擇。採用較多的是機械推入和機動夾入，先將零件夾持，保持正確定向，在基礎件上對準，再由裝入工作頭緩慢進給，將其裝入基礎件內。
螺紋聯接的自動化操作常採用螺釘或螺母的自動裝配工作頭,一般包括抓取、對準、擰入和擰緊等動作,通常需要有扭矩控制裝置,以保證達到要求的緊固程度。自動檢測是自動裝配的重要組成部分。常見的檢測項目有：①裝配過程中的檢測，如檢查是否缺件，零件方向和位置是否正確和夾持是否可靠等；②裝配後的部件或產品的性能檢測，如軸的振擺、迴轉運動精度、傳動裝置的反向間隙、起動和迴轉扭矩、振動、噪聲以及溫升等。將實測結果與檢測的標準相對比，以決定合格與否。裝配過程中出現不合格情況時，便自動停止裝配，並發出信號。有關產品性能的實測數據常由自動印表機輸出備查。
控制 自動裝配中各種傳送、給料和裝配作業的程式以及相互協調必須依靠控制系統。常用的是由凸輪、槓桿、彈簧和擋塊等機構組成的固定程式的控制系統，但當裝配的部件或產品的結構有較大的改變時便不能適應。如採用數字控制系統,在裝配件改變時容易調整工序。特別是微處理機或電子計算機，具有記憶和邏輯運算功能，可存貯各種工作程式，供隨時調用。這種控制系統適用於中小批量的多品種自動裝配。
