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电动自动化装配及测试设备探究

2017-09-11王勇

西部论丛 2017年1期
关键词:装配生产线自动化

王勇

摘 要:国内外精密/超精密加工技术的飞速发展,显着提高了零件加工的精度和一致性,装配在保证产品性能方面的作用日益突出。产品的装配技术研发体系的框架,讨论了组件的设计的主要研究方向,装配工艺设计和装配过程,检查装配车间,直到未来产品组装技术的精密化与微纳米化与智能化发展趋势的融合

关键词:自动化;装配;生产线;装配测试

装配是产品开发过程的关键部分。它根据规定的技术要求组装零件和组件,并且在调试之后,测试使其成为合格的产品。据统计,现代制造业的装配工作量占整个产品开发工作量的20%至70%,平均为45%,装配时间占总制造时间的40%至60%。产品的装配性和装配质量不仅直接影响产品性能,而且装配体通常占用的人工工作量大,属于产品生产工作的后端。对提高装配生产效率和装配质量具有更重要的工程意义。

1装配技术概述

随着产品质量要求的不断提高和产量的增加,开发组装技术。在机械制造业发展初期,加工装配往往不分离,相互配合的零部件采用“工作结合”的方式实施,该装配用于镗削,磨削,剃毛,锤击和拧紧操作来匹配和连接部件。如果零件不能与其他零件匹配,则必须在加工零件中找到合适的零件或重新加工并组装,因此生产效率非常低。一般来说,装配不仅要保证产品的几何装配性能(如装配精度,包括相互位置精度,相对运动精度,相互配合精度等),有时还需要保证其物理装配性能(如发动机转子的振动特性)以及装配问题的复杂性导致装配相对于机械加工的基础技术研究的进展相对滞后。

2装配技术对质量的影响

通常设计产品的性能,保证加工和组装等共同方面,这对产品的性能具有重大影响。项目,同样的零部件,如果不同的装配工艺,安装有时大,即使安装的质量也不好,即使在高品质的零件后,在性能上的差异,会出现不合格的产品有产品如卫星组装结构复杂,精度高等诸多零件,即使在产品的各个部位都能满足设计规格。情况下,难以监控组装后整个产品组件的性能,往往几个测试设备,调整和修理,以合格的产品组装另一个例子是我们新的高精度陀螺仪,基本上实现了保证精密加工精度的重要组成部分甚至超精密级别,超过国外加工精度,组装后的仪器性能,但尚未得到保证。

3装配技术

3.1产品自动化技术

随着生产技术的飞速发展,对自动化企业需求变得日益迫切,也不断提高,促使自动化自己,尤其是提高了并行工程的自动化崛起注入了新的活力。探索和大量的研究自动化和自动化技术的发展和完善不仅不认为参与产品本身的对象而言,而且对于对象的角色装配工艺以及.自动化扩展产品开发,从性能的角度提高产品的装配和改善有关会议的一切活动的产品性能,自动化发展调查以下几个方面包括:产品装配建模,规划和产品装配的优化,产品装配结构评价,装配公差分析和合成,机构运动分析和合成等。上述研究包括基于为了各种方面分析产物组件的性能产品的设计的组装结构。

3.2数字装配技术

计算机和数字技术的到来极大地刺激了装配技术的快速发展。数字装配是产品装配技术与计算机技术,网络技术和管理科学的交叉,集成,开发和应用的结果。数字技术和传统装配技术的结合是数字装配技术。

广义的数字编辑技术内容十分丰富,不仅符合设计和技术,而且还装配工具和测量技术,如飞机数字化装配技术涉及飞机设计,零部件生产,装配规划,数字灵活定位的组件结合,先进的测量和测试以及许多其他先进技术和设备。此数字化装配技术是指数字化装配技术狭义上讲,它是指利用数字化样机,以规划和实际的装配过程仿真产品技术通称,基于产品的数字化样机的主要产品进行协调设计,可组装分析和产品对装配过程,装配顺序,装配路径和装配精度进行计划,模拟和优化,从而有效提高产品构成的质量和效率。

结合数字装配技术开发过程,计算机辅助程序的下一个主要组装程序,数字预装配和虚拟装配,计算机辅助对齐,精度装配分析,研究状态分析等。

4装配精度

装配精确布置是装配精度分析的主要目標之一,特别是对于高级产品,如何安装合理的调整方案现场组装和调整阶段,保证装配精度的产品,是其中的一个难题该项目。根据产品的精度要求和生产方式,确保产品精度的组装方法主要分为:开关采集方法,组装方法,适应调整方法和修复方法。传统的装配精度控制技术主要是基于上述安装方法,与所测量的尺寸的数据字段组装阶段在一起,组装,修理或的优化算法量的量的调整的组合解决使用相关性,提高了精确度装配和安装的成功率的最优化。但是,产品现场的组装阶段通常需要进行测量,定位,每个环节的安装方法的影响张力控制不确定性通过控制产品的几何精度难以保证组装的一致性是确凿的。

此外,越来越多的研究人员认识到,考虑到装配过程分析力,精密零件的表面形貌和组装过程中的影响,精度预测将更加真实和准确。这种考虑表面形貌和力变形的装配精度分析技术是当前研究的热点之一。

5装配测量与检测

测量和检查是确保装配质量的直接手段,作为工艺设备的一部分,甚至一些测量设备也直接参与了产品的组装。根据各种测量对象,测量和检测系统分为以下几类:1)测量的产品和几何精度,即测量产品的形状和位置; 2)用于检测物理量,即装配力,变形,残余应力检测,质量特性等。3)产品状态检查,包括产品装配检查,干涉和密封。测量和检测上述检测对象所涉及的方法和工具是不同的,必须根据具体情况作出合理的选择。在检测产品几何形状及其精度时,根据不同的测量方法,主要分为接触式测量和非接触式测量。接触式测量头通过与测量物体接触而测量,以获得分析物测量几何结构,主要测量设备和关节臂三坐标测量仪,检测对象尤其是几何机器。目前,智能检测已成为产品装配检测发展的一大趋势,不仅在智能检测的研究和开发方面更为精确的智能检测设备和检测系统,而且体现在对检测数据的分析中借助于更准确和高效的算法,基于测试结果的反馈,装配过程导致装配过程的闭环控制。

6案例介绍

6.1案例简述

胜华坡EPS2抬高电机全自动组装线,该项目分为一条主线(全自动)和一条辅助装配线(半自动),主线包括电机装配站,减速箱装配站,通电跑合站,绝缘测试、跳动测试、贴标签工站,功能测试站,注油涂胶工站,辅助装配线包括电机转子打螺丝站和转子打磨检测站,另外主装配线通过3台KUKA机器人配合直线搬运机构来保证产品零件的正常输送,该项目占地32平米,总造价达1200万元,此次的电机组装线不仅减少了10个工人,降低了劳动强度,大大的提高了生产效率。

6.2技术难点

技术难点主要是体现在装配线调试整改阶段;由于该装配线超高的自动化程度,6s的装配节拍时间和一些客观的因素,在减速箱装配站中,需要把丝杆总成从左侧通过搬运机构移到右侧进行合箱,并且搬运的过程中要把丝杆总成翻转180°,在翻转的过程中由于翻转气缸的冲击动作,造成了丝杠小总成中的减速箱前端盖位置跑偏了,到位后减速箱前盖和后盖螺丝孔对不上,直接影响了后面的自动打螺丝工位,在丝杠小总成到位后增加了一个机构,来对前端盖进行扶正,并且在搬运机构上又增加了一个导向机构来保证前盖与后盖螺丝孔的对证。在后面打螺丝工位也出现了问题,阿特拉斯供应的自动锁螺丝机竟然出现螺丝打不到位的情况,首先我联系到了阿特拉斯的供应商来检测螺丝枪的扭矩是否达到设定的4NM后停止,检测结果排除了螺丝枪的问题,然后再检查产品是否存在扭矩偏大的情况,经过筛选发现果然有个别产品扭矩超限,将螺丝枪扭矩设定值调大即可解决这一问题,但是随着装配线试运行的深入还是有螺丝打不到位的情况出现,而且并不是减速箱扭矩偏大所引起的,最后经过仔细的排查发现,由于固定螺丝枪的连接座是C型悬臂结构,在打螺丝时其刚度不足,明显出现了变形,导致螺丝枪在工作时与减速箱的端盖不垂直;在贴标签工位也出现了两个问题,一个是此工位节拍超时(主要是因为标签打印机吐出的标签有黏连,增加了标签剥离机构),另一个是便签不能很好的与电机外壳贴合在后续增加了一个按压标签的工位,这样既解决了标签贴合的问题,又给此工站预留和缓冲时间。

参考文献:

[1]机械制造钳工工艺的应用研究分析[J].机械制造技术,2006.

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