自動(dòng)裝配技術(shù)

張志軍

自動(dòng)裝配技術(shù)第五章緒論第一章裝配技術(shù)基礎(chǔ)第二章自動(dòng)供料系統(tǒng)第三章自動(dòng)裝配系統(tǒng)第四章裝配機(jī)的結(jié)構(gòu)形式第五章可靠性及可用性第六章裝配機(jī)器人第七章柔性制造第八章機(jī)器人的發(fā)展與未來(lái)第九章數(shù)字化制造技術(shù)第一節(jié)可靠性指標(biāo)第二節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)（可用性）第五章可靠性及可用性第一節(jié)可靠性指標(biāo)一套裝配設(shè)備，在選擇料倉(cāng)和供料系統(tǒng)時(shí)也就規(guī)定了它的自治時(shí)間（即不需人工干預(yù)的自動(dòng)工作時(shí)間）。例如2h，盡管在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)還有可能發(fā)生意外的功能干擾?？煽啃詷?biāo)志著一套裝配設(shè)備各方面性能的總和，既在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和給定的條件下完成預(yù)定的裝配任務(wù)的可用性?？煽啃灾笜?biāo)正常運(yùn)行的概率可維修性指標(biāo)可用性指標(biāo)由上圖可看出，裝配設(shè)備的可用性取決于正常運(yùn)行的概率和可維修性?？删S修性即是一臺(tái)裝配設(shè)備維修或維護(hù)的難易程度。包括以下的特征：可通過(guò)性、可檢查性、可更換性、標(biāo)準(zhǔn)化程度、可監(jiān)測(cè)性、選用修理工藝性好的元件、容易調(diào)整等。裝配機(jī)可用率的提高首先依賴于自動(dòng)裝配工藝性好的零件設(shè)計(jì)，以及零件的加工質(zhì)量和供貨的清潔度。其次是零件料倉(cāng)尤其是中間儲(chǔ)倉(cāng)的排列和定位。如果料倉(cāng)的功能不完善，人們稱之為連接損失。有幾種情況，裝配過(guò)程的連接損失有：

1）遲緩的：一個(gè)空的裝配工位等待零件到來(lái)，因?yàn)閬?lái)自料倉(cāng)的零件托盤(pán)的運(yùn)動(dòng)速度過(guò)低。

2）中斷：空裝配工位等待零件，中間儲(chǔ)倉(cāng)空虛。

3）封閉：因中間儲(chǔ)倉(cāng)過(guò)滿而封閉，某一裝配工位得不到零件。對(duì)此可以采取以下的相應(yīng)措施：1）改善設(shè)備的可維修性；2）從技術(shù)方面采取措施抵消或減少干擾；3）采用自動(dòng)化的傳感器監(jiān)測(cè)和錯(cuò)誤診斷技術(shù)；4）采用運(yùn)動(dòng)單元、特別是裝配機(jī)器人的無(wú)碰撞引導(dǎo)技術(shù)；5）使用托盤(pán)傳送配合件并配備緩沖料倉(cāng)；6）通過(guò)使用托盤(pán)以及其上安置的視覺(jué)傳感器提高過(guò)程的安全系數(shù)。自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)一定階段的“試運(yùn)行”后進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定階段，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。但是如果有調(diào)節(jié)誤差或有缺陷的零件沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，也會(huì)出現(xiàn)裝配干擾。所以過(guò)程監(jiān)測(cè)對(duì)于裝配系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也是很重要的。在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)中，75%的停機(jī)時(shí)間都是來(lái)自于錯(cuò)誤的診斷。所以設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)是非常重要的。第二節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)裝配系統(tǒng)需要監(jiān)控的環(huán)節(jié)：

1.裝配過(guò)程(零件是否存在和它的質(zhì)量、聯(lián)接的質(zhì)量、裝配單元功能是否正常）；

2.工藝設(shè)備(設(shè)備安全、碰撞識(shí)別、溫度、力和扭距等）；

3.傳送系統(tǒng)的堵塞監(jiān)控（料倉(cāng)的最少/最多、開(kāi)/關(guān)控制）。對(duì)于零件是否存在的監(jiān)控可以采用三種方法：

1.在一個(gè)確定的位置逐個(gè)地檢查。

2.由抓鉗里內(nèi)裝的傳感器監(jiān)控。

3.在供料系統(tǒng)或托盤(pán)儲(chǔ)倉(cāng)時(shí)檢查。第一種方法最可靠，第三種方法最簡(jiǎn)單。第二種方法被認(rèn)為是最佳的辦法。因?yàn)樗幸b配的零件都要經(jīng)過(guò)抓取和搬送。工件流的監(jiān)控對(duì)裝配設(shè)備的影響裝配機(jī)械的監(jiān)控從原則上可以分為兩種：

（1）發(fā)現(xiàn)干擾立即停機(jī)原則；

（2）故障存儲(chǔ)—關(guān)機(jī)原則。發(fā)現(xiàn)干擾立即停機(jī)原則:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備確認(rèn)發(fā)生了干擾。立即令裝配設(shè)備停機(jī)。然后由診斷系統(tǒng)查明干擾的種類和發(fā)生的地點(diǎn)（見(jiàn)后圖）。

當(dāng)干擾排除，裝配設(shè)備恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停機(jī)現(xiàn)象相對(duì)比較頻繁，引起生產(chǎn)率明顯的降低。

這種方式從經(jīng)濟(jì)上看是不可取的。立即關(guān)閉整套裝配設(shè)備故障存儲(chǔ)—關(guān)機(jī)原則:當(dāng)裝配設(shè)備的某一位置出現(xiàn)故障時(shí)，并不立即關(guān)閉全套裝配設(shè)備，后續(xù)的裝配工位還可以盲運(yùn)行（見(jiàn)后圖）。在自動(dòng)或人工排除故障之后恢復(fù)全套設(shè)備運(yùn)行，而且在監(jiān)控方式被稱為“兩罪并罰”原則。封鎖后續(xù)的裝配工位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)多數(shù)個(gè)不合格零件時(shí)關(guān)閉整套裝配設(shè)備。幾種監(jiān)控、檢測(cè)設(shè)備：

（一）電器控制、檢測(cè)設(shè)備

（二）電鍍表