文档介绍：面向制造与装配的设计-课程设计
面向装配自动化的产品设计

机械42班
陈鹏宇 2140101028 李则达2140101035
刘靖2140101036 孟德轩2140101038
闻泉2140101044
一、自动化装配的概念
机械装配是按规定的精度和技术要求,将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配式机械制造中的后期工作,是决定产品质量的关键环节。
装配自动化是指对某种产品用某种控制方法和手段,通过执行机构,使其按预先规定的程序自动地进行装配,而无需人直接干预的过程。
二、产品设计应该注意的问题
自动化装配包括:供料、传送、装配、检查四个步骤。所以从这四个方面出发来看产品的设计。
从供料的角度
自动供料包括零件的上料、定向、输送、识别等过程的自动化。为使零件有利于自动供料,产品的零件结构应符合以下各项要求。
零件的几何形状要力求对称。
改变前改变后
在设计零件的时候,要在能保证功能的情况下尽量使零件对称。如图所示,如果能把零件两边的锥度设计成一致的,就成为一
个对称零件,所以在定位时就不用考虑轴的前后题,简化了定向。
(2)对于不能对称设计的零件,要尽量扩大它的不对称度。
改变前改变后
对于不对称的零件,在设计时要尽量扩大它的不对称性。如果不对称性太小而又无法消除,会增加机器对零件方向的识别难度。如上图,改变前的零件机器不容易识别出它的方向可能会出现装错、装反的现象,而改进后的零件不对称度大,容易通过传感器识别,避免了装配错误的产生。
(3)增加约束面来约束零件的方向。
改变前改变后
在不影响功能的条件下,可以增加约束面来约束零件的方向。如图零件,在装配时必须考虑两个内孔在圆内的位置,改进前的零件不容易识别出内孔的正确位置,而改进后,增加了一个导向面,内孔与底面的位置就确定了,可以直接夹取。
(4) 要考虑自动装配线上各个零件之间的相互影响。
改变前改变后
由于在自动装配时,传送线上往往是有多个零件同时在传输,如果零件尺寸不合适,零件之间可能会相互影响。如图,在改变前,内孔的直径大于了轴的直径,传送过程中后面零件可能会插到另一个零件的孔里造成零件的干涉,影响夹取和识别。在改变了零件尺寸后,这种问题得以解决。
(5)尽量使用标准件。
可以专门的建立标准件零件库,编写相应的夹持程序,这样有利于缩短取料时间,也防止了夹错零件、夹错方向。
从零件自动传送的角度
零件除具有装配基准面外,还需考虑装夹基准面,供传送装置装夹和支承。常见的输送方式有水平传递,转盘传递,机械手夹持,垂直轨道式,倾斜传送带式等,传送装置包括重力输送式或强制输送式的料槽或料道,提升、转位和分配装置等。有时采用机械手
完成传送装置的某些功能。
在组合机床自动线中当工件有合适的输送基面时,采用直接输送方式,其传送装置有各种步进式输送装置、转位装置和翻转装置等。
对于外形不规则、无合适的输送基面的工件,通常装在随行夹具上定位和输送,这种情况下要增设随行夹具的返回装置。
此外零部件的结构应带有加工的面和孔,供传送中定位;零件应外形简单、规则、尺寸小、重量轻。
从有利于自动装配的角度
利于自动化装配的产品设计的优劣是以产品的可装配性评判的。产品的可装配性指标包括经济性指标和技术性指标两种。经济性