淺析非標準自動化裝配設備的設計分析

　　淺析非標準自動化裝配設備的設計分析

　摘 要：隨着科技的不斷的發展，製造行業隨之也不斷的發展，當前裝配設備被廣泛的應用到製造行業當中，其是製造行業中不可缺少的組成部分。隨着企業生產的需要，相應的裝配設備也得到了很大程度上的改善，隨之出現了機械化和規模化很大的自動化的裝配設備。以下就主要的對非標準自動化裝配設備的設計進行研究分析。

　關鍵詞：裝備設備；設計

　　一、非標準自動化裝配設備產品裝配工藝設計

裝配工藝直接影響裝配設備的總體功能實現方式、結構佈局、控制和檢測方式等。自動化裝配工藝一般包括五個部分。

1、裝配工序。裝配工序分爲安裝工序和固定工序，安裝工序是指在自動裝配設備的專用工位上進行裝配零部件的預備聯接。通常固定工序在安裝工序之後，也可以把安裝和固定放在一個工位上進行。根據裝配任務的複雜程度，一個裝配過程具有多個裝配工序，裝配工序的合理分析是進行工藝設計的重要內容。

2、檢測工序。檢測工序包括對裝配零部件的檢驗、檢查和測試等，檢測工序一方面保證裝配質量，如裝入零件是否有缺陷、裝入零件方向位置是否準確、裝入後的尺寸精度、密封質量、裝配質量等，另一方面在裝配過程中對各種故障進行處理。

3、調整工序。調整工序是對裝配工序後具有安裝偏差的零部件位置的糾正。

4、輔助工序。輔助工序包括對裝配件的清潔、打標記、分選等環節。

5、機械加工工序 在某些自動裝配設備上，在對零部件安裝和固定的過程中，還對一個或幾個特定零件進行機械加工。產品的生產裝配工藝往往不是唯一的，符合產品性能要求的生產工藝很多，對可行的裝配工藝進行分析比較，結合功能實現的難易程度和品質差異，選擇最優的產品裝配工藝。

　　二、非標準自動化裝配設備的設計內容

1、設備的結構佈局設計

裝配性生產設備按照自動化程度可以分爲半自動裝配機、全自動裝配機、自動化裝配線。設備的結構佈局一般可以分爲轉盤型佈局設計、環線型佈局設計和直線型佈局設計。

如何選擇合適的設備結構佈局，需要考慮具體的生產實際，按照裝配工藝的複雜程度和裝配設備的使用需要進行分析。

轉盤型佈局具有結構緊湊，佔地面積小，操作方便等特點，適合於裝配工藝簡單，單機生產，產品大小適中的裝配環境。但由於所有的裝配單元都圍繞轉盤來佈局，使得轉盤型裝配機具有實現機構複雜，且不宜改進和進行柔性化生產的缺陷。環線型佈局適合於裝配工藝複雜程度適中的裝配環境，並可以最大限度地節省使用場地，環線型佈局增大了產品在裝配線上的裝配空間，因此可以按照裝配要求的改變增減裝配的功能單元，使裝配設備具有柔性化。

直線型佈局主要使用於大、中型的自動化生產裝配生產線，不但可以完成產品加工製造後期的各種裝配、檢測、標識、包裝等，也可以集合產品的加工製造、裝配、檢測於一體，完成成品的全自動化生產和裝配過程。它適用於裝配工序多，產品設計成熟，市場需求巨大的產品的生產和裝配。直線型佈局佔用場地較大，有足夠的空間佈局各裝配單元的實現機構和裝置，可以簡化裝配機構，並易於增減和改進裝配的'功能單元，但由於整個生產線較爲複雜，對生產線上各裝配單元的控制和協同，生產節拍和效率提出較高要求。

2、自動化機構系統設計

自動化機構系統設計是按照設定的裝配工藝和組成功能單元的原理解，針對組成裝配工藝的每個工序模塊或功能單元，分別構建完整的機構，然後按照整體裝配工藝和功能實現要求進行組合聯接，構建出能實現整個裝配過程的機構系統。一個自動化裝配設備一般包括如下幾個機構單元。

（1）供料單元

供料單元是自動化裝配設備的重要組成部分，從裝配單機的上料機構到大型裝配生產線的物料輸送系統，供料單元是自動裝配設備具有高效率的先決條件。供料機構單元必須保證各種裝配零件能在準確的位置、時間和空間狀態，從行列中分離並移置到相應的裝配工位上。供料單元的檢測的可靠性是影響自動裝配過程故障率的主要因素。

（2）裝配主體機架單元

裝配主體機架單元是指可完成裝配主件輸送功能的主體部分，它包括自動輸送機構，實現裝配主件的多工位同步或異步傳遞、夾取、裝配和檢測，還包括配置齊全的液、氣壓管路及電氣配線裝置，而且具有驅動某些裝配單元的裝配工作頭的主動軸。

爲了實現裝配主件在輸送過程中實現同步裝配，需要選擇和設計精確的機械分度控制裝置，以保證每個裝配單元的工裝夾具與輸送動作準確吻合。裝配主體機架上一般應間隔排列裝配工位和檢測工位，以在上次裝配工序完成後在下道檢測工位上檢測有無工件和裝配位置是否正確，各裝配工位和檢測工位之間進行智能化控制，以保證發生錯誤時自動停機，以消除連續的誤裝配，避免生產浪費。

（3）自動化裝配單元

自動化裝配單元佈置在裝配主體機架上，對應於各裝配工位的裝配功能，自動化裝配單元可以由機構、液氣壓、電機拖動所構成，和裝配主體機架相配合完成特定裝配動作。

機械手或工業機器人可以在一次動作循環中完成各種動作，可以作爲佈置在主體機架上的裝配單元進行復雜部件的裝配。使用機械手可以簡化裝配主體機架的複雜程度，提高裝配的可靠性。

（4）分撿單元

保證最終裝配成品的合格率，在裝配自動化機構系統的設計中，要充分考慮和佈置適當的分選換向機構，對各道裝配工序中產生的次品按照要求進行分檢和分流。分檢單元不但可以提高裝配的成品合格率，而且可以有效保證裝配錯誤的半成品避免進入下面的裝配工序，減小因裝配和檢測故障造成的停機，大大提高裝配生產效率。

　　三、結束語

綜上所述，裝配是決定產品質量的關鍵環節，根據自動化裝配設備的特點，提出在自動化非標裝配設備設計中，從裝配工藝、結構佈局、等方面進行總體設計，優化和合理的總體設計可以加快非標裝配設備的設計進度，保證自動化裝配設備系統的可靠性。

　　參考文獻

[1] 姜帆，楊振宇，何佳兵.自動化裝配設備的總體設計[J]. 機電工程技術. 2011（07）.

[2] 李紹炎，鍾健，熊偉棠.自動化裝配生產線結構原理及節拍優化設計[J]. 深圳職業技術學院學報. 2008（01）.

[3] 程廣華.自動化裝配系統及其應用[J]. 日用電器. 2012（03）.