自动装配技术第五章

自动装配技术

张志军

自动装配技术第五章绪论第一章装配技术基础第二章自动供料系统第三章自动装配系统第四章装配机的结构形式第五章可靠性及可用性第六章装配机器人第七章柔性制造第八章机器人的发展与未来第九章数字化制造技术第一节可靠性指标第二节监控系统（可用性）第五章可靠性及可用性第一节可靠性指标一套装配设备，在选择料仓和供料系统时也就规定了它的自治时间（即不需人工干预的自动工作时间）。例如2h，尽管在这个时间范围内还有可能发生意外的功能干扰。可靠性标志着一套装配设备各方面性能的总和，既在规定的时间内和给定的条件下完成预定的装配任务的可用性。可靠性指标正常运行的概率可维修性指标可用性指标由上图可看出，装配设备的可用性取决于正常运行的概率和可维修性。可维修性即是一台装配设备维修或维护的难易程度。包括以下的特征：可通过性、可检查性、可更换性、标准化程度、可监测性、选用修理工艺性好的元件、容易调整等。装配机可用率的提高首先依赖于自动装配工艺性好的零件设计，以及零件的加工质量和供货的清洁度。其次是零件料仓尤其是中间储仓的排列和定位。如果料仓的功能不完善，人们称之为连接损失。有几种情况，装配过程的连接损失有：

1）迟缓的：一个空的装配工位等待零件到来，因为来自料仓的零件托盘的运动速度过低。

2）中断：空装配工位等待零件，中间储仓空虚。

3）封闭：因中间储仓过满而封闭，某一装配工位得不到零件。对此可以采取以下的相应措施：1）改善设备的可维修性；2）从技术方面采取措施抵消或减少干扰；3）采用自动化的传感器监测和错误诊断技术；4）采用运动单元、特别是装配机器人的无碰撞引导技术；5）使用托盘传送配合件并配备缓冲料仓；6）通过使用托盘以及其上安置的视觉传感器提高过程的安全系数。自动化的装配系统在经过一定阶段的“试运行”后进入相对稳定阶段，质量稳定可靠。但是如果有调节误差或有缺陷的零件没有被发现，也会出现装配干扰。所以过程监测对于装配系统来说也是很重要的。在复杂的自动化系统中，75%的停机时间都是来自于错误的诊断。所以设置监控系统是非常重要的。第二节监控系统装配系统需要监控的环节：

1.装配过程(零件是否存在和它的质量、联接的质量、装配单元功能是否正常）；

2.工艺设备(设备安全、碰撞识别、温度、力和扭距等）；

3.传送系统的堵塞监控（料仓的最少/最多、开/关控制）。对于零件是否存在的监控可以采用三种方法：

1.在一个确定的位置逐个地检查。

2.由抓钳里内装的传感器监控。

3.在供料系统或托盘储仓时检查。第一种方法最可靠，第三种方法最简单。第二种方法被认为是最佳的办法。因为所有要装配的零件都要经过抓取和搬送。工件流的监控对装配设备的影响装配机械的监控从原则上可以分为两种：

（1）发现干扰立即停机原则；

（2）故障存储—关机原则。发现干扰立即停机原则:当监控设备确认发生了干扰。立即令装配设备停机。然后由诊断系统查明干扰的种类和发生的地点（见后图）。

当干扰排除，装配设备恢复运转。停机现象相对比较频繁，引起生产率明显的降低。

这种方式从经济上看是不可取的。立即关闭整套装配设备故障存储—关机原则:当装配设备的某一位置出现故障时，并不立即关闭全套装配设备，后续的装配工位还可以盲运行（见后图）。在自动或人工排除故障之后恢复全套设备运行，而且在监控方式被称为“两罪并罚”原则。封锁后续的装配工位，当发现多数个不合格零件时关闭整套装配设备。几种监控、检测设备：

（一）电器控制、检测设备

（二）电镀表