想请教一下，机械组装过程中需要哪些设备

手工组装方法的类型

零件获取的时间很大程度上依赖于组装区设计的性质及组装方法对于被放置在组装工人容易够得着的地方的小零件来说，如果使用台式组装或多工位组装，则组装时间充足。这两种情况都是在假设不需要组装工人移动主体的前提下进行的。

对于不适合传输系统的大体积的零件，并且如果组装的几个零件重量超过5磅或体积超过12英寸，就不可能在工人容易够得着的地方放置足够的零件。在这种情况下，假设最大零件尺寸不超过35英寸，并且没有零件超过30磅，可以采用微型组件组装中心。该中心设有工作台和储藏架，上面摆放零件，尽可能方便于人的操作然而由于在获得一些零件的过程中需要转身、弯腰、或走动，这样一来可能会增加操作时间。确立三个微型组件工作中心来放置三种型号的装配件，装配的最大件尺寸分别为不超过15英寸、15-25英寸和25-35英寸，这样做对组装是很方便的。

对于具有更大件的产品可以使用传统组装设计。这样，产品在工作台上或者在地板上装配，并且各种储存架和辅助设备被合理安排在组装区域周围。整个工作区域要比微型件装配中心大，其大小取决于组装中最大件的尺寸型号。可以使用3个传统组装设计类型，分别用于35-50英寸、50-65英寸和65英寸以上规格零件的组装。

同时，对于大型产品可以采用更为灵活的安排，我们称之为柔性组装布局。该布局在规格上与传统组装布局类似，根据最大零件的尺寸可以选用三种不同的型号。然而，使用移动储存车和工其车能够使组装效率更高。

在传统组装和灵活组装设计中，很可能需要机械辅助，诸如吊车和手推车。在此情况下，工作区可能需要扩大，目的在于提供额外的设备。对于包括大零件（比如在汽车工业中）的产品大量组装，可以采用在手工装配台之间移动的生产线。

还有两种手工组装情况首先是可能在清洁车间进行的小批量、小型产品的组装其中包括组装复杂而灵敏的设备，比如说组装飞机用燃料控制阀，每一个步骤都必须阅读操作说明，工人靠近学习曲线的开始部分其次是在现场进行的大型产品的组装，这种类型的组装通常被称为“安装”。比如说为高层楼房装配和安装电梯就是一个例子。

在任何一种组装情况下，都可能需要特殊设备。比如：有时需要用定位设备定位和调整零件，尤其是在焊接操作之前在这些情况下，设备必须运到装配区，并在零件定位和固定之后运回这样，设备操作时间差不多就是零件操作时间的两倍，而且如果生产的产品批量不大，就必须考虑设备的操作时间。

总结了上述手工组装方法的基本类型，可以看出前三种方法仅用于小部件的组装,在这些情况下，可以假定部件都置于伸手可得的地方并且可一次拿到一个。因此，假如说，需要插人6个螺钉，同时拿到6个螺钉并无好处。然而，对于含有大部件的产品的组装，像紧固件这样的小零件可能放在不易够到的地方，或者装配工必须移动到不同的位置以拿到它们，那么在需要时能拿到多个部件就可能有相当大的益处。

自动化组装

生产过程中的组装包括把特定产品的所有元件和组件安装到一起、对产品进行固定、进行性能检测和功能测试、贴标签、区分良次品包装并为最后的使用作好准备。与切削、磨削、焊接这样的加工方法相比组装的独特之处在于，这些工序大部分只包括几个甚至可能只有一个规则。大多数这样的非组装操作离开设备就无法进行。因此，自动化组装方法的开发就成为必然，而非可有可无。另一方面，在一台机器上可能要采用多种固定方法进行组装，诸如铆、焊、上螺钉和使用粘合剂，以及自动选件、探测、测量、功能测试、贴标签和包装。组装操作工艺的状况仍未达到标准化水平，在该领域仍在使用大量的人工操作。

自动化组装的考虑：

在采用自动化组装之前，需要考虑几个因素。其中包括该工序自动化的实用性、经济因素与合理性模拟、管理和劳动关系。

决定自动化组装的实用性时需要仔细考虑以下因素：

．组装中的零件数量

．与生产率、组装能力、自动处理能力和检测能力相关的零件设计（材料、外形、规格、体积公差和重量）

．组装件的质量。超出公差或有缺陷的零件会由于故障造成生产损失和增加成本。

．需要合格的技术过硬的工作人员负责设备操作。

．生产总量和生产率要求。

．产品种类和设计变化频率。

．所需的联合方法。

．组装次数和成本。

．包括材料处理在内的组装线或系统布局，用模拟的方法。

对于成功和经济的组装来说，通常简单、小型并具有相当稳定设计寿命的产品是最佳选择、这样的产品通常体积相当大，而且具有高劳动力含量和／或由于手工组装而有较高的废品率。但是，灵活的程控机器人组装系统的开发能减少对生产和产品寿命的要求自动化组装的产品设计。

对于成功有效、经济自动化的组装来说，产品以及部件的最佳设计或重新设计是至关重要的。通常，相当数量的资金被用于现存产品设计组装的自动化，而重新设计产品来推进自动化组装则更经济。组装设计得到了不断应用，其原因在于实现了潜在生产的节约和产品的高质量、高可靠性。

在评价产品设计以改善组装时，需要设计和生产工程师的密切合作。另外，在设计早期和重新设计阶段需要考虑组装操作固有的能力和局限性。在尽可能早的设计阶段，对提供定位的零件进行评估也是可取的做法。各种设计组装都应当进行评估和比较简化设计。

最佳产品设计就是能够把组装需要或组装件数量减少到最低程度的设计。单一冲压件代替了双件组装件这种设计，通常降低了总的产品和组装成本。

当单一部件产品不存在或不经济时，所需零件的数量应该尽可能控制在最低限度，同时减少复杂性然而，生产两个或更多部件代替一个部件并能更加经济的情况并不多见减少零件数量的原因就是使余下的零件发挥更大功能而减少闲置零件的数量要想确定一个零件是否被去掉，就应该回答下面的3个问题：

1．该零件是否依其他零件而动？

2．与其他零件相比，该零件是否由不同材料制造？

3．对于产品维护来说，该零件是否需要移动，

对以上任何问题的肯定问答通常都说明需要该零件否定回答则说明该零件可能是多余的，同时该零件所起的作用可能会转移到一个更重要的部件上。方便自动化组装设计.

设计自动化组装的零件应该方便处理、填充、定向、定位和组合。易于定向的零件外形应包括：

1.完全对称的零件，比如球体、圆柱体、圆盘和棒状体。通常,圆柱型零件的长度应该比它们的直径长或短25％，以利于填充。

2.重量或体积明显不成比例的零件，比如平头螺钉、螺栓和铆钉。重心应该接近于每个零件的一端，从而在具体定向时产生自然填充的趋势。如果自然定向并非理想的位置，当把零件旋转到合适位置应相当容易。

组装机械与组装系统

自动化组装可以使用多种多样的机械和系统是其中一些概念的一个总的轮廓。此外，本文还将讨论这些基本系统的组合以及柔性组装系统和机器人组装系统。

单工位组装

在对一个或几个零件多次进行一项具体操作时更广泛地使用具有单一工作台的机械设备。把许多零件组装成一个单元，比如把刀片或叶片插入涡轮或压缩机轮中就是一个常见的应用。当进行不同的操作时，如果所需的工具不太复杂，也可能使用这些机械。这些机械还被使用在多工位组装系统中。

同步组装系统

同步（换位）组装系统以圆盘（旋转式）、直列组装和圆盘变形的形式出现。使用这些系统，所有的板台或零件同时移动并移动同样的距离。由于位间隔是由任何工作台上进行的最慢操作决定的，所以操作时间就成为影响生产率的决定因素。操作工并不能改变生产率，任何一个工位发生中断都会造成整个流水线停产。适当地考虑平衡流水线和平行组装作业则会减少故障问题。

非同步组装系统

非同步传送（累积式或动力自由式）组装系统，拥有自由、移动式托板、工件以及独立操作台，正广泛地应用在那些不同操作所需时间变化大以及加工有请多零部件的大型产品的地方。与共时机械相比，该机械具有较慢的周期，但是较慢的工位可以安装双倍或三倍的工具来提高生产率。这些所谓的动力自由式系统的一个主要优点就在于它增强了通用性。单独操纵的独立工位只有在有了根据需要所提供的托板时和当手工和自动操作易于并用时才运转。可以用于不同方法来满足生产线平衡的需求。例如：多级装载、组合或测试工作台可以被排列或被传送给多级轨道以便进行更长时间的操作，然而短时操作则在一次性运转中就完成。非共时机械通常具有较低的原始成本，但却需要更多的控制设备（每个工位一套）并且一般需要较大的空间。

连续运动系统

在工件或托板以恒定速度运行并且工作头往复运动的情况下使用连续运动系统进行组装操作。由于消除了换位时间，有可能获得很高的生产率。但是，由于工作头不得不和组装的产品同步运行，这样就增加了该系统的成本和复杂性。除了在包装和装瓶企业中的大量生产中使用外，连续运动系统使用范围很有限。然而该系统仍用于人工组装大而重的产品，诸如汽车和冰箱，操作工人在工作时与产品同时移动。

转盘（旋转式）组装系统

同步设计的转盘或旋转换位机械是一种早期用于组装的方案，仍用在许多场合。工作台和刀具能够在中心台上或围绕着换位台周边放置。该系统一般只限于用在小型或中型、轻型组装中，这些组装需要并不复杂的相对较少的操作随着换位台直径的增加，它的质量和复杂性就变得不合实际。另外一个缺陷是对不便于使用工作台和刀具同时，用中心床身式设计来操作换位工作台和转位机构以及控制台是困难的。

直列式组装系统

直列式组装系统可用于同步（换位）、非同步（累积式或动力自由式）和连续式设计中直列式组装机械具有环绕式或升降型，还有传统自动生产线类型。在升降类型中，承担机件的托板或工作头直线水平运动；当空载时被机器下面的传送器运回装载台在环绕式中，机件沿椭圆、长方形或正方形路线环绕机器边缘运动。

圆盘式组装机

柔性组装系统

自动组装系统具有较大的柔性是十分必要的，原因在于市场需要和产品循环周期的缩短导致产品差别不断增加。对于大型、长使用寿命的产品的需求在不断减少。

围绕着开发能够处理更小批的、多样化产品的具有更大柔性的组装系统，人们做了相当多的工作并且仍在继续。该系统的目标包括增加费用效果和减少基本设备使用的折旧。

一个发展中的概念就是使用自动导引小车（AGVs)，该设备目前正应用于体积小的大宗组装．比如汽车和家用电器这样的设备经常是用电或压缩空气独立驱动。它们由铺设在地板下的电缆电动驱动，并且由计算机控制通往各个组装台的任何所需路线。自动引导小车的成本和它们的控制系统限制了它们在小型件大组装上的应用。把自动引导小车和设计好的工作台联合起来使用能带来较大的灵活性。

柔性组装系统的两个主要分类是：可编程系统和自适应系统。这两个类型包括那些使用工业机机器人的系统。

机器人组装系统

工业机器人是程序控制的机械手，能完成多种多样的任务。一个高效的机器人组装系统需要仔细考虑组件向工位的传输，零件进给和定位、机器人终端控制装置。传感要求和系统控制的问题。

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