1、什么是自动装配科普延展自动化是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。随着科学技术的发展,及员工对劳动强度和工作环境的要求越来越高,自动化生产越来越多的应用于工业生产中。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。1 发展历程自动化装配基于 19 世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性,开始用
2、于小型武器和钟表的生产,随后又应用于汽车工业。在 20 世纪,美国福特汽车公司首先建立采用运输带的移动式汽车装配线,将工序细分,在各工序上实行专业装配操作,使装配周期缩短了约 90%,降低了生产成本。互换性生产和移动装配线的出现和发展,为大批大量生产采用自动化开辟了道路,于是陆续出现了料斗式自动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。在 20 世纪 60 年代,随着数字控制技术的迅速发展,出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数控装配机,从而有可能在多品种中批生产中采用自动化装配。1982 年,日本的个别工厂已采用数字控制工业机器人来自动装配多种规格的交流伺服电动机。2 分类机器的自动
3、化装配是指机器装配工艺过程的自动化。自动化装配系统可分为两种类型：其一是基于大批量生产装配的刚性自动化装配系统,主要由专用装配设备和专用工艺装备所组成；其二是基于柔性制造系统的柔性装配系统,主要由装配中心和装配机器人组成。由于全世界制造业正向多品种、小批量生产的柔性制造和计算机集成制造发展,所以柔性装配系统是自动化装配的发展方向。3 条件通常,机器的装配作业比其他加工作业复杂,为保证自动化装配的顺利实施,需要具备以下条件。(1)实现自动装配的机械产品的结构和装配工艺应保持一定的稳定性和先进性。(2)采用的自动装配设备或装配自动线应能确保机器的装配质量。(3)所采用的装配工艺应该保证容易实现自动
4、化装配。(4)待装配的机械产品及其零部件应具有良好的自动装配结构工艺性。4 主要设备4.1 自动装配机配合部分机械化的流水线和辅助设备实现了局部自动化装配和全自动化装配,在自动化装配机上必须装备相应的带工具和夹具的夹持装置,以保证所组装的零件相互位置的必要精度,实现单元组装和钳工操作的可能性,如装上、取下、拧出一拧入、压紧一松开、压入、铆接、磨光及其他必要的动作。自动装配机因工件输67科技视界Science&Technology Vision NEW THEORY OF SCIENCE&TECHNOLOGY科技新论送方式不同可分为回转型和直进型两类,根据工序繁简不同,又可分为单工位、多工位结构
5、。回转型自动装配机常用于装配零件数量少、外形尺寸小、装配节拍短或装配作业要求高的装配场合。至于基准零件尺寸较大,装配工位较多,尤其是装配过程中检测工序多或手工装配和自动装配混合操作的多工序装配,则以选择直进型自动装配机为宜。4.2 装配机器人在仪器仪表、汽车、手表、电焊机、电子元件等生产批量大、装配精度要求高的产品装配中,不仅要求装配机更加准确和精密,而且应具有视觉和某些触觉传感机构,反应更灵敏,对物体的位置和形状具有一定的识别能力。这些功能一般自动装配机很难具备,而 20 世纪 90 年代发展起来的装配机器人则完全具备这些功能。装配机器人是指为完成装配作业而设计的工业机器人。常用的装配机器人
6、主要有可编程通用装配操作手(即 PUMA机 器 人)和 平 面 双 关 节 型 机 器 人(即SCARA 机器人)两种类型。与一般工业机器人相比,装配机器人具有精度高、柔性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点。5 意义随着柔性制造技术、计算机集成制造技术和信息技术的发展,当今世界机械制造业即将进入全面自动化的时代。然而,由于加工技术超前于装配技术许多年,二者已经形成了明显的反差,装配工艺已成为现代化生产的薄弱环节。装配自动化在于提高生产效率,降低成本,保证产品质量,特别是减轻或取代特殊条件下的人工装配劳动。实现装配自动化是生产过程自动化或工厂自动化的重要标志,也是系统工程学在机械制造领域
7、里实施的重要内容。6 发展方向（1）向集成化方向发展。在企业生产过程中,产品设计、生产准备、加工制造、生产管理和售后服务各个环节是不可分割的,集成化就是向企业提供生产各个环节的一体化解决方案,自动化流水线向集成化发展可以给企业带来明显的实效。（2）向多功能方向发展。自动化装配线设计的过程就是一个求解约束满足问题的过程,既有给定的功能、结构、材料及制造等方而的约束描述,特征参数化、变量化设计能够极大地提高机械设计效率,是自动化流水线技术发展迫求的目标之一。（3）向智能化方向发展。人工智能术是使计算机模拟人的某些思维过程和智能行为的一门新的科学技术,了解智能的实质,并生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器,将人工智能技术引人自动流水线技术中,使自动流水线系统具有专家的知识、经验和推理决策能力。68科技视界Science&Technology Vision NEW THEORY OF SCIENCE&TECHNOLOGY科技新论图源网络图源网络