自动装配系统设计基础

1.自动装配工艺系统的精度

（1）影响自动装配工艺过程的主要因素

1）  装配件在供料定向及输料装置中的位置精度。零件的定向轴线应平行于给定坐标系中某一确定的直线。

装配件在滚道断面中的位置与下列因素有关，装配件进入滚到商贾的初始开始位置及速度；装配件的横向尺寸及偏差；滚到尺寸及几何形状误差；滚道纵向轴线相对水平方向的倾斜及横断面内的倾斜；装配件与滚道间的摩擦因数；装配件沿滚道的行程长度与零件长度的比值，在滚道及装配件上发生的毛刺，污垢等随机因素等等，对非直线滚道则更为复杂。

2）紧固联接的工艺规范参数精度，工艺规范参数包括；选铆时的轴向力和径向力；折边连接，卷边、敛缝、压紧、弯曲时所需力的数值；缠绕时的卷线张力；粘料时的温度及保持固化所需要的时间；塑料热压成形的温度及压力；焊接时的电流、功率等等。

3） 装配联接时的位置精度，联接时的位置精度是自动装配特有问题，手工装配时由装配工人直径保证装配精度，不必计算相对位置精度。

（2）自动装配工艺系统的精度分析，精度分析的一般步骤为：列举误差源，对各误差的影响进行量化，最后按矢量关系进行误差合成。

如装配联接时的位置精度的误差源，一般有：

1）传送装置的定位误差。由于传送装置中的分度机构等环节的误差产生。原机械部行业标准草案规定分度凸轮机构的分度精度分为三级。即超精级±10″，精密级±15″，普通级±30″传送装置的定位误差对圆分度式装配系统将造成随工作台半径变化，沿切向的位置误差，对直线分度式装配系统则造成沿直线方向的位置误差。

2）随行夹具与装配工作头等的调整误差，其数值与调整过程中工人的熟练程度及所用工具的精度有关，经仔细调整可以达到的精度一般为0.01~0.03mm。

3）装配1作头与移动导轨间的间隙，工作时由于装配时的反作用力使装配工作头产生对装配中心轴的径向偏离和倾斜。

4）装配件的装夹定位基准与配合表面不重合误差。

5）夹具安装表面与装配件装夹表面的间隙误差，装配中有时可以利用间隙补偿定位误差，

如果联接零件接触部位有倒棱，则此间隙可能有利于装配件自动联接。

6）倾斜误差，是装配件在夹具或装配工作头中的倾斜误差，或准个陪件配合表面相对定位表面倾斜而引起的误差。

2. 自动装配工艺的装配件配合可靠性

分析装配件配合可靠性的方法与机械制造工艺学中计算联接合格率的方法实质上是一致的。在自动装配中，主要的误差因素是装配件的相对位置误差，分析可靠性时一般不考虑其他误差因素。要根据具体条件确定相对位置的允许偏差值，对各项误差进行列举，量化、合成并确定误差的分布规律；估算出配合可靠性。

（1）确定相对位置允差，根据配合件的间隙、孔口倒棱与柔顺手腕相结合可以有效地增大相对位置允差值。

（2）误差处理，需要结合具体系统的各个环节确定误差源。对于一般的径向偏移或倾斜，误差可能符合瑞利分布；当误差源较多且没有明显突出的误差源时，可以用正态分布计算。

（3） 可靠性估算，由已确定的允差及误差分布函数，计算出装配可靠性。

3.自动装配工艺的装配力

装配作业中需要估算装配工作头对装配件施加的作用力，以保证配合件正确联接。

间隙配合的装配力影响因素有：配合件装配前的相对位置精度、配合件表面的倒棱等边缘状态、表面粗糙等、装配工艺系统的刚度、联接表面的间隙及配合件间的摩擦因数等。计算时根据具体系统环节处理。

当配合件轴线平行时，最大装配力发生在配合件开始接触阶段，在倒棱处接触，此时影响装配力的主要因素为：装配件的质量，装配件分别与工作头和相配合件的摩擦因数、倒棱的角度值及装配系统在垂直于轴线方向的柔顺度等。估算时可以忽略柔顺度，按一般的静力学规律计算工作头对装配件法向的夹紧力和轴向的推动力。

当配合件轴线倾斜时，轴向装配推动力将偏心地作用装配件。在开始阶段，配合偶件在到另处以一点相接触，随着装配件向其配合件深入，将发生两点接触。必要时应就一点和两点接触分别计算装配力，取其中较大值。