【摘 要】 裝配設(shè)備廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)中，是制造行業(yè)中不可缺少的一部分。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)的需要，裝配設(shè)備也得到了一定的改進(jìn)，進(jìn)而出現(xiàn)了機(jī)械化、規(guī)?；芨叩淖詣?dòng)化裝配設(shè)備。
為了更好應(yīng)用這種新型的裝配設(shè)備，本文就非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以確保設(shè)備能發(fā)揮其應(yīng)用的作用，可供參考。
【關(guān)鍵詞】 非標(biāo)準(zhǔn) 自動(dòng)化 裝配設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)單元
1 引言
所謂裝配就是將各種零部件或總成件，按規(guī)定的技術(shù)條件和質(zhì)量要求連接組合成完整產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，也可稱為使各種零部件或總成件具有規(guī)定的相互位置關(guān)系的工藝過程。
可以說，裝配工藝在制造行業(yè)的應(yīng)用是十分普遍的。
近年來，隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展和新技術(shù)、新工藝、
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器械產(chǎn)品工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)賽迪顧問發(fā)布《中國醫(yī)療電子行業(yè)戰(zhàn)略研究》調(diào)研報(bào)告新材料的廣泛應(yīng)用，高質(zhì)量、
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器材工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)聯(lián)眾醫(yī)療：云端數(shù)據(jù)讓醫(yī)療影像一目了然高性能的裝配設(shè)備也逐漸得到應(yīng)用，而自動(dòng)化裝配設(shè)備就是在這樣的形勢下出現(xiàn)的。
自動(dòng)化裝配設(shè)備具有性能穩(wěn)定、所需人工少、生產(chǎn)效率高、單件產(chǎn)品的制造成本大幅降低、占用場地最少等優(yōu)越性。
下面就非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以確保設(shè)備能發(fā)揮其應(yīng)用的作用。
2 非標(biāo)自動(dòng)化裝配設(shè)備設(shè)計(jì)研究
只有通過合理而科學(xué)的設(shè)計(jì)，確保設(shè)備的可靠性，我們才能更好地應(yīng)用非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備。
為此，主要從以下幾個(gè)方面入手。
2.1 產(chǎn)品的裝配工藝設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的裝配質(zhì)量要求，必須首先分析產(chǎn)品裝配過程中每一工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，編制和設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品裝配工藝，這直接決定了最終實(shí)現(xiàn)每一裝配工序的機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)和功能，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作順序。
沒有對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求和裝配要求進(jìn)行深入研究，會(huì)導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)出的自動(dòng)化裝配設(shè)備出現(xiàn)不易改進(jìn)的弊端，甚至直接導(dǎo)致不易克服的產(chǎn)品質(zhì)量問題。
同時(shí)，裝配工藝也直接影響裝配設(shè)備的總體功能實(shí)現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)布局、控制和檢測方式等。
自動(dòng)化裝配工藝一般包括五個(gè)部分。
2.1.1 裝配工序
裝配工序分為安裝工序和固定工序，安裝工序是指在自動(dòng)裝配設(shè)備的專用工位上進(jìn)行裝配零部件的預(yù)備聯(lián)接。
通常固定工序在安裝工序之后，也可以把安裝和固定放在一個(gè)工位上進(jìn)行。
根據(jù)裝配任務(wù)的復(fù)雜程度，一個(gè)裝配過程具有多個(gè)裝配工序，裝配工序的合理分析是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。
2.1.2 檢測工序
檢測工序包括對(duì)裝配零部件的檢驗(yàn)、檢查和測試等，檢測工序一方面保證裝配質(zhì)量，如裝入零件是否有缺陷、裝入零件方向位置是否準(zhǔn)確、裝入后的尺寸精度、密封質(zhì)量、裝配質(zhì)量等，另一方面在裝配過程中對(duì)各種故障進(jìn)行處理。
2.1.3 調(diào)整工序
調(diào)整工序是對(duì)裝配工序后具有安裝偏差的零部件位置的糾正。
2.1.4 輔助工序
輔助工序包括對(duì)裝配件的清潔、打標(biāo)記、分選等環(huán)節(jié)。
2.1.5 機(jī)械加工工序
在某些自動(dòng)裝配設(shè)備上，在對(duì)零部件安裝和固定的過程中，還對(duì)一個(gè)或幾個(gè)特定零件進(jìn)行機(jī)械加工。
產(chǎn)品的
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用儀器器械外觀工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變革醫(yī)療服務(wù)生產(chǎn)裝配工藝往往不是唯一的，符合產(chǎn)品性能要求的生產(chǎn)工藝很多，對(duì)可行的裝配工藝進(jìn)行分析比較，結(jié)合功能實(shí)現(xiàn)的難易程度和品質(zhì)差異，選擇最優(yōu)的產(chǎn)品裝配工藝。
2.2 設(shè)備的功能分解和功能設(shè)計(jì)
產(chǎn)品的裝配工藝確定后，如何實(shí)現(xiàn)每一裝配工藝環(huán)節(jié)，需要結(jié)合裝配工藝進(jìn)行功能分析，將自動(dòng)化裝配設(shè)備的總功能分解為分功能或功能單元，自動(dòng)化裝配設(shè)備是一個(gè)集合機(jī)械、電子、信息等技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，其所分解得到的功能單元不僅包括了對(duì)應(yīng)于各裝配工藝環(huán)節(jié)的子功能，也包括了檢測、控制、輔助、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)等其他功能。
功能分解可以簡化自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)難度，有利于找到最優(yōu)的功能實(shí)現(xiàn)方式。
設(shè)備總功能的實(shí)現(xiàn)需要各功能單元的協(xié)同工作，進(jìn)行設(shè)備功能設(shè)計(jì)就是尋求功能單元解的過程，也是將功能單元具體化、結(jié)構(gòu)化的過程，解決功能單元解的可行性，要通過“功能→效應(yīng)→作用原理”的求解過程，尋求功能單元實(shí)現(xiàn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、裝置或物理效應(yīng)。
最后，對(duì)所有功能單元的解進(jìn)行綜合、集成和系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)各功能單元解之間的匹配和協(xié)同，從而得到一個(gè)系統(tǒng)化的功能解。
裝配設(shè)備的功能分解、求解過程和裝配工藝的設(shè)計(jì)過程是一個(gè)相輔相成，互相促進(jìn)
廣東深圳專業(yè)高壓注射泵產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司工業(yè)設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用的過程，以產(chǎn)品裝配工藝流程為主線，結(jié)合產(chǎn)品的性能要求，對(duì)功能求解過程進(jìn)行檢查和優(yōu)化，大膽提出新的工藝方法，可以進(jìn)一步優(yōu)化裝配設(shè)備的功能。
2.3 設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
裝配性生產(chǎn)設(shè)備按照自動(dòng)化程度可以分為半自動(dòng)裝配機(jī)、全自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)化裝配線。
設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局一般可以分為轉(zhuǎn)盤型布局設(shè)計(jì)、環(huán)線型布局設(shè)計(jì)和直線型布局設(shè)計(jì)。
如何選擇合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局，需要考慮具體的生產(chǎn)實(shí)際，按照裝配工藝的復(fù)雜程度和裝配設(shè)備的使用需要進(jìn)行分析。
轉(zhuǎn)盤型布局具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作方便等特點(diǎn)，適合于裝配工藝簡單，單機(jī)生產(chǎn)，產(chǎn)品大小適中的裝配環(huán)境。
但由于所有的裝配單元都圍繞轉(zhuǎn)盤來布局，使得轉(zhuǎn)盤型裝配機(jī)具有實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且不宜改進(jìn)和進(jìn)行柔性化生產(chǎn)的缺陷。
如圖1所示的環(huán)線型布局適合于裝配工藝復(fù)雜程度適中的裝配環(huán)境，并可以最大限度地節(jié)省使用場地，環(huán)線型布局增大了產(chǎn)品在裝配線上的裝配空間，因此可以按照裝配要求的改變?cè)鰷p裝配的功能單元，使裝配設(shè)備具有柔性化。
圖1 環(huán)線型布局
直線型布局主要使用于大、中型的自動(dòng)化生產(chǎn)裝配生產(chǎn)線，不但可以完成產(chǎn)品加工制造后期的各種裝配、檢測、標(biāo)識(shí)、包裝等，也可以集合產(chǎn)品的加工制造、裝配、檢測于一體，完成成品的全自動(dòng)化生產(chǎn)和裝配過程。
它適用于裝配工序多，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟，市場需求巨大的產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配。
直線型布局占用場地較大，有足夠的空間布局各裝配單元的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和裝置，可以簡化裝配機(jī)構(gòu)，并易于增減和改進(jìn)裝配的功能單元，但由于整個(gè)生產(chǎn)線較為復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)線上各裝配單元的控制和協(xié)同，生產(chǎn)節(jié)拍和效率提出較高要求。
2.4 自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是按照設(shè)定的裝配工藝和組成功能單元的原理解，針對(duì)組成裝配工藝的每個(gè)工序模塊或功能單元，分別構(gòu)建完整的機(jī)構(gòu)，然后按照整體裝配工藝和功能實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行組合聯(lián)接，構(gòu)建出能實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配過程的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。
一個(gè)自動(dòng)化裝配設(shè)備一般包括如下幾個(gè)機(jī)構(gòu)單元。
2.4.1 供料單元
供料單元是自動(dòng)化裝配設(shè)備的重要組成部分，從裝配單機(jī)的上料機(jī)構(gòu)到大型裝配生產(chǎn)線的物料輸送系統(tǒng)，供料單元是自動(dòng)裝配設(shè)備具有高效率的先決條件。
供料機(jī)構(gòu)單元必須保證各種裝配零件能在準(zhǔn)確的位置、時(shí)間和空間狀態(tài)，從行列中分離并移置到相應(yīng)的裝配工位上。
供料單元的檢測的可靠性是影響自動(dòng)裝
廣東深圳專業(yè)開普DR產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用配過程故障率的主要因素。
2.4.2 裝配主體機(jī)架單元
裝配主體機(jī)架單元是指可完成裝配主件輸送功
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器械設(shè)備工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能的主體部分，它包括自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)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(qū)動(dòng)某些裝配單元的裝配工作頭的主動(dòng)軸。
為了實(shí)現(xiàn)裝配主件在輸送過程中實(shí)現(xiàn)同步裝配，需要選擇和設(shè)計(jì)精確的機(jī)械分度控制裝置，以保證每個(gè)裝配單元的工裝夾具與輸送動(dòng)作準(zhǔn)確吻合。
裝配主體機(jī)架上一
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療器材外觀工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)淺析消防工程給水設(shè)備設(shè)計(jì)般應(yīng)間隔排列裝配工位和檢測工位，以在上次裝配工序完成后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(jìn)行智能化控制，以保證發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)停機(jī)，以消除連續(xù)的誤裝配，避免生產(chǎn)浪費(fèi)。
2.4.3 自動(dòng)化裝配單元
自動(dòng)化裝配單元布置在裝配主體機(jī)架上，對(duì)應(yīng)于各裝配工位的裝配功能，自動(dòng)化裝配單元可以由機(jī)構(gòu)、液氣壓、電機(jī)拖動(dòng)所構(gòu)成，和裝配主體機(jī)架相配合完成特定裝配動(dòng)作。
機(jī)械手或工業(yè)機(jī)器人可以在一次動(dòng)作循環(huán)中完成各種動(dòng)作，可以作為布置在主體機(jī)架上的裝配單元進(jìn)行復(fù)雜部件的裝配。
使用機(jī)械手可以簡化裝配主體機(jī)架的復(fù)雜程度，提高裝配的可靠性。
2.4.4 分撿單元
為保證最終裝配成品的合格率，在裝配自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮和布置適當(dāng)?shù)姆诌x換向機(jī)構(gòu)，對(duì)各道裝配工序中產(chǎn)生的次品按照要求進(jìn)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(cuò)誤的半成品避免進(jìn)入下面的裝配工序，減小因裝配和檢測故障造成的停機(jī)，大大提高裝配生產(chǎn)效率。
2.5 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的選擇
整個(gè)裝配設(shè)備的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，需要考慮采用何種控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)化控制。
對(duì)簡單的控制任務(wù)較少的自動(dòng)化裝配設(shè)備，采用單片機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低等優(yōu)點(diǎn)。
3 結(jié)語
總之，裝配是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為此，自動(dòng)化裝配設(shè)備的出現(xiàn)無疑能使產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，并能減少勞動(dòng)量、提高裝配效率，可以大大降低企業(yè)的裝配成本。
因此，為了確保自動(dòng)化裝配設(shè)備能發(fā)揮其應(yīng)用的作用，加強(qiáng)自動(dòng)化裝配設(shè)備設(shè)計(jì)研究是十分必要的。
參考文獻(xiàn)：
[1]機(jī)械工程師手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械工程師手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.
