非标准自动化装配设备设计要点分析

非标准自动化装配设备设计要点分析

简钊文

关键词：非标准；自动化；装配设备设计；发展

1.非标准自动化装配设备概述

非标自动化就是指根据客户需求定制的非标准类的自动化设备。同样属于自动化领域，功能是按企业用户工艺要求而量身设计、定制的自动化机械设备，其操作方便、灵活不单一，功能可按用户的要求而添加，可更改余地大。相比传统情形下的机械设计，非标特有的机械设计添加了新内涵。非标机械设计针对没能构建系列的、不够定型化这样的单一机械构件，依循了批量较小的常态加工。从机械本身看，非标机械依循了更为复杂的常态加工，后续评估也增添了若干的疑难。对于此，工艺流程内的有些厂家仍没能接纳非标设计，仍旧依循统一流程内的订货，参照设定好的图纸。

装配就是指将总成件或者是总的零部件全部按照相应的规定和质量要求来进行全部产品的连接与组合的过程，也被人们称作是各种总成件或者是零部件的位置关系的具体工艺过程。装配工艺在制造行业的发展中是极为重要的，伴随着制造业的发展，新材料与新工艺是极为广泛的，各种高性能与高质量的装配设备都在制造行业的需求中被研发出来，因此，可以说非标准自动化装配设备的设计工作是非常重要的，自身有着生产效率高、所需人工少、稳定性强的特点。

2.非标准自动化装配设备的设计要点

2.1设备的功能分解和功能设计

确定相应产品的装配工艺后，要结合装配工艺的功能进行相应分析，将相应自动化装配设备总功能分解成为相应的功能单元或者是分功能。自动化装配设备是一个集合了相应电子、信息等机电一体化的系统，分解之后所得到的相应功能单元不仅包含了各装配工艺环节子功能，同时还包含了检测、辅助以及传动等一些其他功能，将相应功能进行分解后简化了自动化装配设备的设计难度。另外，要想实现相应设备的总功能，这就需要单元之间进行协同工作，相应设备功能设计就是寻求功能单元解，将相应功能单元进行具体化和结构化的过程。最后要对所有的功能单元进行综合集成，实现各个功能单元解之间的协同与匹配，得到相应系统化的功能解。装配设备功能分解和求解的过程与相应的装配工艺的设计功能是一个相辅相成并且是相互促进的过程，其主要是以产品的装配流程为相应主线，并且结合了相应的产品性能要求，进一步优化了装配设备的功能。

2.2设备的结构布局设计

装配设备按照相应的自动化程度可以分为半自动装配机以及全自动装配机，其相应设备的结构分布一般可以分为直线型布局设计、环线型布局设计以及转盘型布局设计。其结构布局选择要考虑到实际生产过程中的需要，按照其工艺复杂程度进行相应分析。

直线型布局主要可以用于大中型的自动化生产装配生产线中，其不但可以完成相应产品的后期装配、检测以及保障等工作，还可以有效完成产品的自动化生产。相关的装配过程主要适用于相应装配工序比较多、产品设计较成熟且相应的市场需求量较大的产品装配设备。因此，直线型布局整个生产线是比较复杂的，对生产效率提出了较高要求。环线型布局主要适用于相应装配工艺复杂程度适中的装配环境中，其可以最大限度地节省相应用地面积，环线型布局在很大程度上增大相应的装配空间，所以可以按照相应的装配要求进行功能单元的增加或减少，使装配设备具有柔性化特点。转盘型布局具有相对占地面积小，并且操作更为方便的特点，其主要适用于装配工艺较为简单，进行相应的单机生产并且产品大小适中的装配环境中，其最大的缺点是不利于进行柔性化生产。

2.3自动化机构系统设计

2.3.1供料单元

供料单元是自动化装配设备的重要组成部分，从装配单机上料机构到大型装配生产线的物料输送系统，供料单元的正常运行是自动装配设备具有高效率的先决条件。供料机构单元必须确保各种装配零件能在准确的位置、时间和空间状态，从行列中分离并移置到相应的装配工位上，供料单元检测的可靠性是影响自动装配过程故障率的主要因素。

2.3.2装配主体机架单元

装配主体机架单元是指可完成装配主件输送功能的主体部分，它包括自动输送机构，实现装配主件多工位同步或异步传递、夹取、装配和检测，还包括配置齐全的液、气压管路及电气配线装置，而且具有驱动某些装配单元的装配工作头的主动轴。

为了实现装配主件在输送过程中实现同步装配，需要选择和设计精确的机械分度控制装置，以确保每个装配单元的工装夹具与输送动作准确吻合。装配主体机架上一般应间隔排列装配工位和检测工位，例如在上一个装配工序完成后和下道装配工序前，检测工装配是否正确，以避免发生错误时自动停机，消除连续误装配的情况。

2.3.3自动化装配单元

自动化装配单元布置在装配主体机架上，对应于各装配工位的装配功能，自动化装配单元可以由机构、液气压、电机拖动所构成，和装配主体机架相配合完成特定装配动作。

机械手或工业机器人可以在一次动作循环中完成各种动作，可以作为布置在主体机架上的装配单元进行复杂部件的装配。使用机械手可以简化装配主体机架的复杂程度，提高装配的可靠性。

2.3.4分捡单元

为了确保最终装配成品的合格率，因此在装配自动化机构系统的设计中，要充分考虑和布置适当的分选换向机构，对各道装配工序中产生的次品按照要求进行分检和分流。

3.非标准自动化装配设备的发展

随着市场经济的不断发展，相应非标准自动化装配设备设计者的设计观念以及设计方法都会随之发生改变。当前，构成非标准自动化装配设备的许多元件都可以直接进行相应的采购不必进行自行的设计。因此，在进行非标准自动化装备的设计时，要考虑到其长期的效果和收益，在满足设计合理性的同时最大程度降低其制造的成本，这是非标准自动化装配设备设计发展的必然趋势，其可以保障产品在生产中应用的质量，促进非标准自动化装配行业的发展。

结束语：综上所述，装配是决定产品质量的关键环节，根据自动化装配设备的特点，提出在自动化非标装配设备设计中，从装配工艺、结构布局、等方面进行总体设计，优化和合理的总体设计可以加快非标装配设备的设计进度，确保非标准自动化装配设备系统的可靠性。

参考文献

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