第6章裝配自動(dòng)化2

2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院1/45一、概述二、自動(dòng)裝配工藝過(guò)程分析三、自動(dòng)裝配機(jī)與自動(dòng)裝配線四、自動(dòng)裝配實(shí)例第六章裝配過(guò)程自動(dòng)化2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院2一、概述1、裝配過(guò)程自動(dòng)化的目的及意義2、裝配過(guò)程自動(dòng)化的現(xiàn)狀3、裝配過(guò)程自動(dòng)化的條件4、裝配過(guò)程自動(dòng)化的內(nèi)容2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院3

裝配過(guò)程是機(jī)械制造過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，在大批大量生產(chǎn)中，常需完成大量而且復(fù)雜的裝配操作。其作業(yè)特點(diǎn)是：裝配工人往往在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)重復(fù)單純、強(qiáng)度比較大的工作，與切削加工過(guò)程相比，勞動(dòng)生產(chǎn)率要相對(duì)低得多。保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量提高生產(chǎn)率降低生產(chǎn)成本，改善勞動(dòng)條件目的及意義1、裝配過(guò)程自動(dòng)化的目的及意義2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院4國(guó)外到現(xiàn)在為止，也只有不到30%的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了裝配自動(dòng)化。即使在美國(guó)和日本，自動(dòng)裝配機(jī)與金屬切削機(jī)床相比，也僅為1:100，裝配的費(fèi)用占54%。機(jī)械產(chǎn)品的裝配工作量技術(shù)上的復(fù)雜性占整個(gè)產(chǎn)品制造工作量的20～70%主要原因機(jī)械結(jié)構(gòu)方面因素

機(jī)械產(chǎn)品的裝配過(guò)程包含了很多復(fù)雜的裝配動(dòng)作，這些動(dòng)作用手工完成時(shí)，除耗費(fèi)體力外，一般并不難實(shí)現(xiàn)。但當(dāng)采用自動(dòng)化裝置來(lái)代替人工操作時(shí)，就需要相當(dāng)復(fù)雜的要求工作準(zhǔn)確穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)和可靠的控制系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)。

許多機(jī)械產(chǎn)品，在裝配結(jié)構(gòu)和零件結(jié)構(gòu)方面，還不適應(yīng)自動(dòng)裝配的要求。2、裝配過(guò)程自動(dòng)化的現(xiàn)狀為什么裝配自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展緩慢？2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院5國(guó)內(nèi)外自動(dòng)裝配情況自動(dòng)裝配機(jī)（線）擁有最多的國(guó)家。已經(jīng)形成的自動(dòng)裝配線、生產(chǎn)的自動(dòng)裝配機(jī)已有一定的通用程度。最多的行業(yè)——電機(jī)電器、汽車、運(yùn)輸機(jī)械、儀器儀表、金屬制品

——占美國(guó)自動(dòng)裝配線的70%以上。美國(guó)應(yīng)用自動(dòng)裝配技術(shù)比較晚。上世紀(jì)50年代開始在軸承行業(yè)設(shè)計(jì)和建立——球軸承自動(dòng)裝配線在電機(jī)電器、通訊器材行業(yè)應(yīng)用最多。中國(guó)2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院6自動(dòng)給料自動(dòng)傳送自動(dòng)裝配作業(yè)裝配自動(dòng)化的三個(gè)主要組成部分：裝配作業(yè)自動(dòng)化程度清洗、分選、螺紋擰緊最高；裝入、壓入過(guò)盈連接其次；螺紋件的對(duì)準(zhǔn)和擰入較差。裝配線結(jié)構(gòu)形式以直進(jìn)式同步傳送為多間歇傳送型遠(yuǎn)多于連續(xù)傳送型非同步式傳送尚未見(jiàn)成功例子應(yīng)用對(duì)象軸承、電機(jī)電器、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、自行車、手表、通訊器材裝配對(duì)象——小型部件和產(chǎn)品自動(dòng)檢測(cè)方面只起分選作用——不合格件排出或發(fā)出信號(hào)對(duì)重復(fù)動(dòng)作的修正，有待開發(fā)應(yīng)用特點(diǎn)2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院7生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，年產(chǎn)量大，批量大、零部件標(biāo)準(zhǔn)化通用化程度高；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)成本低——提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；產(chǎn)品具有良好的裝配工藝性——保證裝配質(zhì)量；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配件少，裝配基準(zhǔn)面與主要配合面形狀規(guī)則，裝配定位精度容易保證，容易達(dá)到配合精度，對(duì)運(yùn)動(dòng)副容易分選，容易自動(dòng)定向；對(duì)裝配過(guò)程中，重復(fù)動(dòng)作多、勞動(dòng)強(qiáng)度大或影響操作者身體健康的作業(yè)，為了改善勞動(dòng)條件，應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3、實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的基本條件2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院8零件自動(dòng)定向和供料零件向基件上裝入零件之間或零件與組件之間的自動(dòng)聯(lián)接和緊固裝配組件在工序間自動(dòng)輸送自動(dòng)檢驗(yàn)其他輔助工作——分選、清洗、涂油、包裝4、裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院9螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)裝配圖6-22自動(dòng)擰緊螺釘裝置1—料管口2—隔料器3—導(dǎo)管4—直導(dǎo)管a）b）c）圖6-23螺釘擰入的過(guò)程2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院10大批大量生產(chǎn)可采用最高的自動(dòng)化水平對(duì)其中經(jīng)濟(jì)效果不顯著或技術(shù)尚未成熟的工序——半自動(dòng)化，人工監(jiān)視或手工操作。對(duì)不甚成熟的工序，除機(jī)動(dòng)外，同時(shí)還要考慮手動(dòng)的可能。形狀規(guī)則、對(duì)稱且數(shù)量多的裝配零件，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，給料的自動(dòng)化程度可高一些。在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對(duì)螺紋位置偏差的限制較嚴(yán)，往往還需要檢測(cè)和控制擰緊力矩，使自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)復(fù)雜。單軸工作頭應(yīng)用較多。裝配零件送入貯料器的動(dòng)作以及裝配完成后卸下產(chǎn)品和部件的動(dòng)作常按比較低的自動(dòng)化程度考慮。裝配質(zhì)量的檢驗(yàn)部件的位置偏差運(yùn)動(dòng)件的靈活性不合格件的調(diào)整和剔除的自動(dòng)化程度可低一些，有些可手工完成，使自動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)不致過(guò)于復(fù)雜。裝配作業(yè)自動(dòng)化程度的確定2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院11前行加工過(guò)程的可靠性是保證自動(dòng)裝配可靠性的前提。要有合格的裝配主體件，在裝配之前應(yīng)檢測(cè)保證裝配零件質(zhì)量的可靠性占裝配零件比例很大的標(biāo)準(zhǔn)件——外購(gòu)件，并不是百分之百的合格。外購(gòu)來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)件中，可能混有料頭、不同規(guī)格件、缺螺紋或缺孔件等，對(duì)這些零件如不采取周密措施進(jìn)行檢驗(yàn)，往往是產(chǎn)生各種故障的根源。

ex在搖桿軸上套裝搖桿、環(huán)、墊圈、卡環(huán)等零件在一個(gè)工位上裝配零件20個(gè)，節(jié)拍6秒，一分鐘給送零件200個(gè)若廢品率為1%，一分鐘內(nèi)就有兩次事故的概率——就沒(méi)法工作?！獙?duì)裝配零件，特別是標(biāo)準(zhǔn)件，必須進(jìn)行檢驗(yàn)和分選。通過(guò)附加的檢驗(yàn)裝置提高可靠性裝配過(guò)程的可靠性問(wèn)題2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院12/45二、自動(dòng)裝配工藝過(guò)程分析1、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性2、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求

2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院13/451、自動(dòng)裝配條件下的零件結(jié)構(gòu)工藝性(1)便于自動(dòng)給料零件的幾何形狀力求對(duì)稱，便于定向處理；使零件不對(duì)稱程度合理擴(kuò)大，以便自動(dòng)定向時(shí)能利用其不對(duì)稱性，如重量、外形、尺寸等的不對(duì)稱性；使零件的一端做成圓弧形，這樣易于導(dǎo)向；某些零件自動(dòng)給料時(shí)，必須防止纏在一起。如有通槽的零件，宜將槽的位置錯(cuò)開；具有相同內(nèi)外錐度表面時(shí)，應(yīng)使內(nèi)外錐度不等，以防套入“卡死”。

DFA2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院14/45改進(jìn)坯件自動(dòng)上料的結(jié)構(gòu)工藝性2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院15/45(2)有利于零件自動(dòng)傳送零件除具有裝配基準(zhǔn)面外，還需考慮裝夾基準(zhǔn)面，供傳送裝置裝夾和支承；零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工的面和孔，供傳送中定位；零件應(yīng)外形簡(jiǎn)單、規(guī)則、尺寸小、重量輕。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院16/45零件送進(jìn)裝置組成示例

選擇器進(jìn)給軌道裝配頭工件托架料斗分配器

零件送進(jìn)系統(tǒng)組成料斗零件送進(jìn)器選擇/取向器送進(jìn)軌道擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院17/45零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)——擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院18/45零件傳輸實(shí)例改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)后2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院19/45

(3)有利于自動(dòng)裝配作業(yè)零件數(shù)量應(yīng)盡可能少；零件的尺寸公差及幾何特征應(yīng)能保證按完全互換法進(jìn)行裝配；盡量減少螺紋聯(lián)接，用粘結(jié)、過(guò)盈聯(lián)接、焊接等方式代替；零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動(dòng)裝配中的測(cè)量工作；零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替；最好是能使零件按同一方向安裝，減少基礎(chǔ)件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。裝配時(shí)必須調(diào)整位置的配合副，在結(jié)構(gòu)上盡可能考慮有相對(duì)移動(dòng)的條件，如軸在套筒中按滑動(dòng)鍵直接移動(dòng)，則可采用開槽的方式使軸和套筒相聯(lián)接；應(yīng)最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院20/45改善自動(dòng)裝配零件結(jié)構(gòu)工藝性2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院21/45（1）保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步；（2）除正常傳送外，宜避免或減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)；（3）要合理選擇裝配基準(zhǔn)面；（4）對(duì)裝配件要進(jìn)行分類；（5）關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向（6）易纏繞零件要能進(jìn)行定量隔離（7）精密配合副實(shí)行分組選配（8）合理確定裝配的自動(dòng)化程度2、自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求t1

=t2

=‥‥‥=tn-1

=tn2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院22/45保證裝配工作循環(huán)的節(jié)拍同步，裝配工序應(yīng)力求可分,使各個(gè)裝配工位上裝配工序的延續(xù)時(shí)間大體相等——接近生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。除正常傳送外，應(yīng)避免裝配基件位置移動(dòng)。裝配過(guò)程的大部或全部工作在裝配基件上進(jìn)行，而裝配基件在每一工位上的定位，則依靠傳送裝置的定位精度保證，故在裝配過(guò)程中應(yīng)盡量減少或避免裝配基面的翻身、轉(zhuǎn)位、升降等位置變動(dòng)，以免影響裝配過(guò)程中的定位精度，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化傳送裝置的結(jié)構(gòu)。2、裝配自動(dòng)化的工藝原則2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院23/45要合理選擇裝配基準(zhǔn)面裝配基準(zhǔn)面通常應(yīng)是精加工面或是面積大的配合面，同時(shí)應(yīng)考慮裝配夾具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。只有合理選擇裝配基準(zhǔn)面，才能保證裝配定位精度。對(duì)裝配件要進(jìn)行分類。為提高裝配自動(dòng)化程度，必須對(duì)裝配件進(jìn)行分類。大多數(shù)裝配件是一些形狀比較規(guī)則、容易分類分組的零件，按幾何特性可分為四類：軸類、套類、平板類和小雜件四類，每類按尺寸比例又可分為長(zhǎng)件、短件、勻稱件三組，每組零件又可分為四種穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)分類分組后，采用相應(yīng)料斗裝置，即可實(shí)現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動(dòng)給料。2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院24/45合理確定關(guān)鍵件和復(fù)雜件的自動(dòng)定向外形復(fù)雜的零件有時(shí)需要二次定向或多次定向，定向機(jī)構(gòu)復(fù)雜，有時(shí)可用手工定向代替自動(dòng)定向。從定向角度考慮，應(yīng)以單個(gè)零件順次向基件上安裝，避免若干組件分別裝成后再將組件與組件進(jìn)行安裝，組件的自動(dòng)定向比單個(gè)零件復(fù)雜得多，往往只能用手工完成。易纏繞零件要能進(jìn)行定量隔離裝配件中的螺旋彈簧、紙箔墊片等都是易纏繞粘連的。在裝配過(guò)程中，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的定量隔離，2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院25/45精密配合副實(shí)行分組選配自動(dòng)裝配中精密配合副的裝配由選配來(lái)保證。根據(jù)配合副的配合要求，如配合尺寸、重量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)確定分組選配，一般可分組3～20組。分組越多，配合精度越高，但選配、分組、儲(chǔ)料的機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，占用車間的面積和空間尺寸也越大。因此，除機(jī)械式手表因部件多，裝配分組也較多外（15～20組），一般不宜分組過(guò)多

。合理確定裝配的自動(dòng)化程度裝配自動(dòng)化程度的確定是一項(xiàng)十分重要的設(shè)計(jì)原則，需要根據(jù)工藝的成熟程度和實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益確定，

2、裝配自動(dòng)化的工藝原則（續(xù)）2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院26/45三、自動(dòng)裝配機(jī)1、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)2、裝入和聯(lián)接2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院27/451、自動(dòng)裝配機(jī)的基本型式及特點(diǎn)單工位裝配機(jī)

夾具升降臺(tái)返回的直進(jìn)型自動(dòng)裝配機(jī)夾具水平面返回直進(jìn)型自動(dòng)裝配機(jī)矩形平面的環(huán)行型自動(dòng)裝配機(jī)

回轉(zhuǎn)型自動(dòng)裝配機(jī)

2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院28/45機(jī)器裝配的基本作業(yè)形式a）軸孔件間隙配合b）擋銷軸件裝入扭轉(zhuǎn)c）多個(gè)軸銷裝入d）裝側(cè)銷e）螺釘?shù)难b入f）軸孔件過(guò)盈配合i）安放臨時(shí)支承j）拆除臨時(shí)支承k）卷褶聯(lián)接薄板g）軸銷拔出h）零件翻轉(zhuǎn)l）熔焊或錫焊連接2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院29/452、裝入和聯(lián)接(1)重力裝入一般不需要控制裝入位置的機(jī)構(gòu)，不需外加動(dòng)力，常用機(jī)械擋塊、定位桿調(diào)節(jié)支架等進(jìn)行定位，適用于鋼球、套圈、彈簧等的裝入。(2)機(jī)械推入用曲柄連桿、凸輪和氣缸、液壓缸直接聯(lián)接的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等控制裝入位置，需外加動(dòng)力，適用于小型電動(dòng)機(jī)裝配線上的端蓋、軸承以及套件、墊圈、柱銷等的裝入。(3)機(jī)動(dòng)夾入用機(jī)械式、真空式、電磁式等夾持機(jī)構(gòu)的機(jī)械手將零件裝入，適用于手表齒輪、盤狀零件、軸類零件、輕型零件、薄壁零件等。

2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院30/45軸孔配合自尋中心裝入機(jī)構(gòu)c）基件中心運(yùn)動(dòng)軌跡a）機(jī)構(gòu)示意圖b）振動(dòng)原理圖1—電磁鐵2—支架3—壓桿4—彈簧5—推桿6—套7—裝配零件(軸)8—料道9—擒縱器10—裝配基件11—夾緊機(jī)構(gòu)12—擋鐵13—夾具14、15—X、Y坐標(biāo)滑板16——銜鐵2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院31/45連桿螺母自動(dòng)擰緊工作原理1—推料桿；2—輸料槽；3—卡簧；4—鋼球；5—主軸；

6—連桿蓋；7—連桿體；8—連桿螺栓；9、10——螺母2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院32/45用導(dǎo)向套進(jìn)行裝入2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院33/45自動(dòng)擰入裝置的類型電動(dòng)扳手氣動(dòng)扳手液壓扳手

2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院34/45螺紋聯(lián)接件的自動(dòng)裝配圖6-22自動(dòng)擰緊螺釘裝置1—料管口2—隔料器3—導(dǎo)管4—直導(dǎo)管a）b）c）圖6-23螺釘擰入的過(guò)程2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院35/45四、自動(dòng)裝配線

如果產(chǎn)品或部件比較復(fù)雜，在一臺(tái)裝配機(jī)上不能完成全部裝配作業(yè)，或需要在幾臺(tái)裝配機(jī)上完成時(shí)，就需要將裝配機(jī)組合形成裝配自動(dòng)線。1、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn)2、工位間傳送方式3、傳送裝置的結(jié)構(gòu)型式2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院36/451、自動(dòng)裝配線的基本型式及特點(diǎn)

基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線各個(gè)裝配件移動(dòng)，并按照裝配順序，依次移動(dòng)到裝配基礎(chǔ)件位置上進(jìn)行裝配，裝配位只有一個(gè)。基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線

裝配基礎(chǔ)件依次移動(dòng)到各個(gè)工位，裝配件依次在相應(yīng)的裝配工位上裝配到基礎(chǔ)件上。應(yīng)用較為廣泛。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院37/45基礎(chǔ)件固定式自動(dòng)裝配線2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院38/45基礎(chǔ)件移動(dòng)式自動(dòng)裝配線2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院39/452、工位間傳送方式

裝配基礎(chǔ)件連續(xù)傳送，工位上裝配工作頭也隨之同步移動(dòng)。

非同步傳送方式。這種方式不但允許各工位節(jié)拍不同，使平均裝配速度趨于提高，而且個(gè)別工位出現(xiàn)短時(shí)間可以修復(fù)的故障時(shí)不會(huì)影響全線工作，設(shè)備利用率也得以提高，適用于操作比較復(fù)雜而又包括手工工位的裝配線。連續(xù)傳送間歇傳送同步傳送非同步傳送2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院40/45同步傳送與非同步傳送12345a）b）1－機(jī)器人2－料斗3－存儲(chǔ)的工件4－裝配的工件5－操作者2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院41/45傳送裝置 結(jié)構(gòu)水平型垂直型直進(jìn)式環(huán)行式回轉(zhuǎn)式直進(jìn)式3、傳送裝置的結(jié)構(gòu)型式回轉(zhuǎn)式2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院42/45直進(jìn)型水平軌道非同步裝配線

氣缸1把升臺(tái)12上的隨行夾具2推入上導(dǎo)軌4，并由傳送鏈5傳送至降臺(tái)11。氣缸10橫向推進(jìn)，使其從傳送鏈5移至回送鏈7。氣缸9下降，再將其從上導(dǎo)軌4送至下導(dǎo)軌6，氣缸8則將其推入下導(dǎo)軌，由回送鏈7送回升臺(tái)。氣缸3升起，使夾具2升至上導(dǎo)軌4，氣缸13再?gòu)臋M向推進(jìn)，使其從回送鏈7移至傳送鏈5，待進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。各個(gè)氣缸動(dòng)作均由行程開關(guān)控制聯(lián)鎖。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院43/45工位的定位方式隨行夾具直進(jìn)型上下軌道的非同步裝配線2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院44/45五、自動(dòng)裝配實(shí)例——向心球軸承裝配自動(dòng)線外環(huán)內(nèi)環(huán)滾動(dòng)體保持器2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院45/45軸承裝配自動(dòng)線平面布局示意圖

自動(dòng)線中的主要設(shè)備是選配自動(dòng)機(jī)，裝配自動(dòng)機(jī)和鋼球分組貯料柜。將鋼球按一定的公差分為若干組；任取一個(gè)外環(huán)和一個(gè)內(nèi)環(huán)，分別測(cè)量其溝道直徑尺寸；將相應(yīng)于兩個(gè)溝道直徑的測(cè)量信號(hào)相減，得到相應(yīng)于所需鋼球直徑的信號(hào)，然后根據(jù)此信號(hào)選出該組鋼球進(jìn)行裝配。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院46/45氣動(dòng)測(cè)量法選配軸承原理

壓縮空氣經(jīng)過(guò)濾清和穩(wěn)壓后經(jīng)過(guò)電磁換向閥14送入氣動(dòng)傳感器3中。測(cè)量頭1和2各具有四個(gè)可伸縮的測(cè)量噴嘴，同時(shí)測(cè)量每個(gè)軸承環(huán)溝道的兩個(gè)直徑。所有八個(gè)噴嘴用一條管道相連，通往傳感器3內(nèi)薄膜4的右室。因此，薄膜右邊的壓力是各測(cè)量氣隙代數(shù)和的函數(shù)，即代表了內(nèi)外環(huán)溝道直徑的平均值之差。

傳感器的左室與噴嘴6和12相通?；?上的斜尺7和11與噴嘴6和12之間具有一定的間隙。在每一工作循環(huán)之初，滑座8總處于最左端位置，即噴嘴6、12與斜尺7、11之間具有最大間隙。測(cè)量開始后，滑座8自左至右移動(dòng)，噴嘴6、12與斜尺7、11之間的間隙逐漸減小，因而傳感器左室的壓力逐漸增大，等到與薄膜右邊的測(cè)量壓力相等時(shí)，觸頭5接通相應(yīng)的電路，使滑座停止移動(dòng)。

在滑座8移動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)齒條9帶動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)臂10回轉(zhuǎn)使觸頭順次與滑環(huán)13上的觸片接觸。當(dāng)傳感器薄膜兩邊的氣壓達(dá)到平衡，滑座8停止移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臂10上的電刷所停留的位置相應(yīng)于一定的內(nèi)、外環(huán)溝徑之差，從而發(fā)出信號(hào)，接通鋼球貯料柜中相應(yīng)的活門電磁鐵，將該組鋼球放出。2023/2/2武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院47/45裝配自動(dòng)機(jī)

合套撥內(nèi)環(huán)裝入鋼球?qū)?nèi)環(huán)撥到中心位置分球裝入保持器

從選配機(jī)送來(lái)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)首先要合裝在—起。

軸承環(huán)從合套工位運(yùn)送到下一工位的過(guò)程中，由于底面與軌道摩擦的結(jié)果，內(nèi)環(huán)總是沿運(yùn)送方向偏靠在前進(jìn)的后方，為了便于裝配機(jī)構(gòu)的配置，希望內(nèi)環(huán)垂直于運(yùn)送方向偏靠在外環(huán)上，所以在裝入鋼球以前，須用Q力將內(nèi)環(huán)撥到所需的位置上。

如圖c)所示，裝入鋼球。

將內(nèi)環(huán)撥向中心時(shí)，常常會(huì)碰到最外邊兩粒鋼球之間的距離B小于內(nèi)環(huán)溝道直徑的情況(圖c)，這時(shí)需在外環(huán)上加以一定的壓力P，使之產(chǎn)生一定程度的彈性變形，使尺寸B增大，然后內(nèi)環(huán)便可在徑向力N的作用下順利地拔到中心位置上。

用分球器將鋼球均勻分布在溝道圓周上(圖e)時(shí)，應(yīng)將內(nèi)、外環(huán)適當(dāng)固定，以免整個(gè)軸承移動(dòng)或受力抬起。同時(shí)從上一工位運(yùn)送到分球工位時(shí)，應(yīng)注意保持如圖d所示的正確位置，否則，如果軸承在圓周上錯(cuò)位后