第一篇：自动化装配生产线节拍分析
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自动化装配生产线节拍分析
1、理论节拍时间
由于自动化装配生产线的工作过程与手工装配流水线的工作过程非常类似，所以很多概念和方法都可以引用。
工件从输送线的一端进入，首先进入第一台专机进行装配工序操作，工序操作完成后才通过输送线进入相邻的下一台专机进行工序操作，直至最后一台专机完成工序操作后得到成品或半成品。
由于各台专机的工序操作内容各不相同，工序复杂程度各异，因此各台专机完成工艺操作需要的时间（也就是各专机的节拍时间）也是各不相同的，在全部专机中必有一台专机的工艺操作时间最长，该专机的作用类似于手工装配流水线上瓶颈工位。当某一台专机还未完成工序操作，即使下一台专机已经完成了工序操作也必须暂停等待。
由于自动化装配过程中存在一个特殊的现象，这就是因为零件质量一致性方面的缺陷会经常造成送料装置（如振盘的输料槽）堵塞停机的现象。一旦出现这种情况，不仅该台专机会暂停等待，而且该台专机后方的所有专机都会暂时停机，以下不考虑这种情况，只分析生产线在正常运行情况下的理论节拍时间。与手工装配流水线非常类似，假设各专机的节拍时间是固定的，输送线连续运行，只要工件没有被阻挡就继续向前输送，则这种自动化装配生产线的节拍时间久等于节拍时间最长的专机的节拍时间，即Tc=max{ Tsi }
其中，Tc——自动化装配生产线的理论节拍时间，min/件；
Tsi ——自动化装配生产线中各专机的节拍时间，min/件，i=1,2，…，n，n为专机的台数，如果含有人工操作工位则同时包括人工操作工位数量。
由于某些原因，例如自动化装配生产线经常是在手工装配流水线的基础上经过多年时间逐步改造而成的，某些手工操作工序确实很难改造为自动化操作或成本太高，因此实际的自动化装配生产线经常是自动化专机与部分人工操作组合而成的混合型装配生产线，而且决定生产线节拍时间的工位也可能是人工操作工位。
2、理论生产效率
根据前面类似的分析，自动化装配生产线的理论生产效率为
Rc=60/Tc=60/max{ Tsi }
其中，Rc——自动化装配生产线的理论生产效率，件/h。
3、实际节拍时间与实际生产效率
由于自动化装配生产线会因为零件尺寸不一致导致送料堵塞停机，自动化专机及输送线也会因为继续或电气故障导致停机，上述时间损失直接降低了生产线的实际生产效率，因此在评估生产线的实际节拍时间及生产效率时需要考虑上述两种因素，并根据使用经验统计出零件堵塞的平均概率及平均处理时间、机器出现故障的平均概率及平均处理时间，然后分摊到每一个工作循环。这种处理方法与前面在自动化机械加工生产线中类似问题的处理方法是一样的。
实际平均节拍时间为
Tp= Tc npTd
实际平均生产效率为
Rp=60/Tp
其中，Tp——自动化装配生产线的时间平均节拍时间，min/件；
Tc——自动化装配生产线上耗时最长专机的节拍时间，min/件；
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n——自动化装配生产线中自动专机的数量；
p——自动化装配生产线中每台专机每个节拍的平均停机频率，次/循环；Td——自动化装配生产线每次平均停机时间，min/次；
Rp——自动化装配生产线的实际平均生产效率，件/h。
第二篇：装配自动化总结
第一章
所谓装配，就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。
组织形式是一种如何在工艺方面组织实施一种装配作业的种类和方式。组织形式可以具体化为以下几个方面：空间排列；物流之间的时间关系；工作分工的范围和种类；在装配过程中装配对象的运动状态
装配任务分析：对每个装配任务必进行仔细全面的分析，以便明确实际需要的装配动作口对装配过程、组件、被装配产品的结构以及装配副的公差都要认真研究。如果一个组件不合格，可能影响整个装配过程。修改一个组件可能引起装配关系的改变以下几点应该充分注意：联接方法；传输过程；榆验和控制过程；组件的准备。当然必不可少的是对可能性和风险的评价。
在计划阶段就必须尽早地确定装配自动化的程度。自动化的实现可以分为以下几步：从零件开始的自动化装配；逐步扩展的自动化装配；垒自动装配；速度可调的争自动装配；变种柔性自动化装配。
零件的精度要求兢决定了制造与装配的经济性。装配中存在的所有的联系都可以用 尺寸链来表示。每个零件都有各自的尺寸和公差，可供在制订自动化的计划时分析。所 谓公差分析就是从数字上掌握公差链的极端情况。也可以通过实验来确定装配公差。
任何形状和位置公差超过了界限的配合件都不能用来进行自动化装配帚如果出现这种情况，就必须在制造过程中予以改正
功能公差：能够装配到一起并且实现规定的功能所允许的偏差。零件的技术要求须 按照装配条件以及在运转状态所应起的作用来确定。
自动化装配过程公差；这是与操作过程相关的由装配机械造成的位置和方向误差。按照装配的观点确定产品形状时，零件之间的相互关系非常重要。需要哪些零件，它 们之问怎样联接，在考虑整个产品的结构时必须对它们的各个组成部分考虑清楚，产品的结构是指把一个多阶段产品分解成构成谊产品的部件和零件。
按照时间和地点关系，装配过程可以划分为以下几种：1)串联装配。2)时间上平行的装配。3)在时间上和地点上都相互独立的装配。4)在时间上独立，地点相互联系的装配。
定义：流程图是一个网形的计划图。其结构可以是有分支的或没有分支的，它重现装配过程。
我们可以把装配划分为以下4个功能范围：
1)前装配辅助功能
属十这一功能范围的有整理、分个、上料、检验，为真正的装 配工作装备基础件和配合件。这项工作也包括更换料仓或者把电子元件从传送带或胶粘 带上分离出来。
2)装配功能
装配功能涉及到以下几个具体的功能，例如抓取、移动、联接（压接、旋人、铆接等），其作用是把两个或多个零件先定位配合然后联接到一起。
3)后装配功能
已经完成装配的部件或产品必须从装配设备上取走。空的料仓也必 须更换。在开始新的装配动作之前往往还耍做功能检查。
4)监控功能
此项功能包括整个装配系统的监测、坐标控制，装配过程控制以及与 前仓库和后仓库的信息交换。
装配的第一步是基础件的准备音基础件是整个装配过程的第一个零件。往往是先把基础件固定在一个托盘或一个央具上．使其在装配机上有一个确定的位置。人们常把这一步称为“定位”，也就是把可能的12种运动冻结11种。下一步是把功能图转化成一种技术方案（可以有不同的变种）对此，“地貌图”（图中曲线类似地形图中的等高线）是一种适用的方法。用 这种方法人们可以把技术一物理功能和经过整理的、标准的功能元件概括地编纂到一起。最后把各个单件的方案结合在一起就可以获得各种不同的原则变种。
第二章
典型的装配设备（排列与分类）1-单独的手工装配_T位
2一有缓冲的传送链的手工装配工位
3-手T装配系统 4-机械化装配站5--半岛动化的装配站6一柔性肭半自动化的鞋配线
7-柔性的自动化的装配间-自础化鞋配机 9叠自动非柔性的装配设备
当基础件的准备系统或装配工位之间的工件托盘的传送系统一经确定，一台装配机的原则上的结构形式也就确定了。基础件的准备系统可以区别为以下几种：1)直线型传送系统。
2)圆形传送系统。3)复合方式传送系统。此外，基础件的传送可以连续的或按节拍的，步长可以是固定的，也可以是变化的。
单工位装配机是指这样的装配机，它只有单一的工位，没有传送工具的介人，只有一种或几种装配操作。这种装配机的应用多限于只由几个零件组成而且不要求有复杂的装配动作的简单部件。在这种装配机上同时进行几个方向的装配是可能的而且是经常使用的方法。这种装配机的．效率可达到每小时30～12 000个装配动作。
一、时间上同步的多工位装配机
一个部件或一个产品的装配在几个工位上完成。工位之间用传送设备链接。传递可以是时间上同步或时间上异步的。同步就是所有的基础件和工件托盘都在同一瞬间移动。当它们到达下一个工位时这种传送运动停止。这种方式被称为节拍式自动化。
（一）圆形回转台式装配机。圆形回转台式装配机由丁它的圆形传送方式和传送精度适用十自动化装配。在这种装配机上，经常是检验工位占几乎所有工位的一半。这对于装配工作的顺利进行非常必要。因为前面的装配错误就会造成后续的装配工作无法进行。
这种运动循环是通过各种传动机构来实现的。主要有：1)圆柱凸轮间歇传动。2)马尔它槽轮和星形轮传动。3)盘形凸轮间歇传动。4)棘轮棘爪传动，压缩气驱动。5)齿轮齿条传动。
6)通过单轴NC控制的电机带动齿轮驱动。
纵向节拍式装配机：圆形回转台式装配机所能利用的工位数有限。对此可以有两种办法来解决：一种是把几台圆形凹转台式装配机连在一起；另一种办法是改变酉己置的原则，把各工位按直线排列，就产生了纵向节拍式装配机。纵向节拍式装配机就是把各工位按直线排列，并通过一个联接系统联接各工位，工件流往往是从一端开始，在另一端结束。
转子式装配机是专为小型简单而批量较大的部件装配而设计的。一定数量的工作转 子通过传送转子联在一起。有专门的上料转子负责上料早基础件的质量在1～5{Jg之间。每小时效率在600N6 000件。转子式装配是具有连续旋转的传输运动的装配机，所有的操作都是凸轮控制的。几台工作转子联在一起可以构成一条固定链接的装配线。
纵向移动式装配机：在纵向移动式装配机上，装配工作是在连续不断的移动中执行的。如同在转子式装配机上一样投有间歇时间，社有节拍，也就没有因起动和停止引起的加速度力。装配工位的同步移动可以通过平行同步移动的链或装配工位上的插销来实现。
固定节拍传送的装配机的缺点是，当在一个工位上发生故障时，将引起所有工位的停顿。这对于生产效率是个敏感的问题。这个问题可以通过异步传送得到解决。异步传送的装配机在工作时不发生工件托盘的强制传送。每一个装配工位前面都有一个等待位置（缓冲区），这样就产生一种松弛的链接。每一个装配工位只控制距它最近的工件托盘的进出。传送介质（传送带）必须在位于其上的工件托盘连续施加推力。传送带的结构可以是敞开的．也可出是封闭的。如果是敞开式的，还必须考虑工件返回的问题。
装配设备结构的选择：各种不同的基本结构的装配设备的应用范围首先要考虑单位时间产量、产品的生产周期和装配范围。产品的预测越不确定就需要越多的柔性。一种装配设备的可改装性越好，适应新产品的改装就越容易，改装成本也越低。
传输方式的选择可以根据要求的效率，所联接的工位数以及共可行性来决定。对同步传送（节拍式装配机），随着装配工位数量的增加，出现利用率损失。因为一个工位上的故障引起整机停顿的机率就增加。与此不同，使用异步传进系统的装配机的利用率就比前者要高得多，因为其缓冲环节就可以缓解这方面的问题。但是当某个工位长时间的停顿，超过了缓冲环节的存储能力，就会引起整个装配设备的停顿。
第三章
运动部件：装配工作中的运动包括3方面的物体的运动：1)基础件、配合件和联接件的运动。2)装配工具的运动。3)完成的部件和产品的运动。
对于运动系统，其结构变种的运动合成可按上述步骤进行：1)固定所有的边界条件，特别是路径角度和时间。2)基奉功能排列。3)把基本功能分配到典型的结构变种，如果某-结构变种在时间上不能满足要求，就要按照另一种结构变种进一步分配。4)按照一种选定的功能方案进一步作结构的和技术的划分。
消除齿侧间隙的方法有3种：1)把大齿轮分成两片，相互错开一个小的角度并用弹簧拉紧 2)一对相互啮合的锥形齿轮，沿轴向相对推进微小的距离以达到几乎无间隙的啮合。
3)用弹簧力把一个小齿轮压人大齿轮。这种方法只适合传递较小的圆周力。
夹紧和保持单元：装配操作中零件相对一个坐标系准确地定位和保持。所以以下条件是必须的：1)用于配合件传递和安装操作的抓钳；2]用于基础件的承受和央紧的装置；3)用于零件和联接件的保持装置。
在装配过程中，物体的位置和方向必须多方面的保证，夹具或保持具就起这样的作用。机器人的夹持器具有两方面的功能：夹持目标和移动目标。夹持最多可以有6个自由度，沿z，y，z轴的移动和绕T，y，z轴的转动为了实现6个运动，夹持器及其腕部应该具有什么样的结构。大多数夹持器只具有1--2个自由度，其他的运动由装配机器人的自由度来实现。即夹持器的开启运动负责夹持和释放夹持目标，与夹持目标的运动轨迹无关。
转塔式抓钳是一种复合抓钳，它是由几个抓钳共同安装在一个回转分度盘上组成的。它的工作过程是这样的：首先按照一定的顺序从外部设备抓取一系列的零件，然后一个接-一个地把这些零件安放到装配工位上。全部运动都是由一台工业机器人完成的，这种结构的抓钳的优点是节省时间提高效率。
组合式抓钳也被广泛地使用。它们可以由标准组件很快地组合在一起。但这种抓钳只能适用于特定的工件，缺乏柔性
真空夹持器是利用在吸杯中形成的负压吸住灾持对象，其夹持对象主要是薄板零件。定位机构：由于各种技术方面的原因（惯性、摩擦力、质量政变、轴承的润滑状态）运动的物体不能精确地停止。在装配中最经常遇到的是工件托盘和回转工作台。这两者都需要一种特殊的止动机构，保证其停止在精确的位置。
旋入力矩、旋转角和其他旋入过程的诸项参数都被随时监测：1)旋入力矩与一个事先输入的极限值做比较。2)自由旋转力矩足指旋入或旋出时尚未到达终点时的力矩，在螺纹加工小台规格，表面有污物或螺纹表面经过处理都会对自由旋转力矩有影响。
压入动作一般是垂直的，在零件重量大的情况下也采用卧式。如同螺纹联接的情况一样，压入之前必须使配合件与基础件中心对准。压力可以由不同的能茸转换方式产牛，压力单元的驱动可以是：1)气动；2)液压；3)机械动力。
敛缝是一种不可拆卸的联接方法。经常用于联接件的安全联接。铆接可以最高的精度联接工件，也是一种不可拆卸的联接方法。铆接机上的铆接工作头是由电驱动的。运动方式经常是摆动铆接和释向铆接。弹性涨入这种联接方法是通过联接件的预先变形产生联接力。
在装配机器人上这种寻找运动是通过接触位置的反作用来控制的。这种自动寻找方法所用的设备并不一定是很复杂的白某种寻找轨迹可以由简单的机械运动产生。
为了在装配过程中检查差错，光电方法越来越广泛地被采用。许多的配合件或部件要求可见性的检查方法做为其监测手段。有些甚至使用偏振光，因为高光洁度的表面如果受到意外的损伤在偏振光照射下就有异样的反射。使用光谱方法进行以下几种：1)确定配合件的一致性和数量。2)检古装配单元的完整性（或是否完善）。3)检查配合件的位置和方向是否确。4)检查与评价表面质量。5)榆查装配间隙。
校准的作用是修止小范围的误差和加工过程的不足。例如：间隙调整、接触点调整“为调整锥齿轮齿侧间隙而加入垫片。是在产品组装之后所进行的计划中的工作。目的是为了达到产品的使用性能，通过调整，消除在此之前产生的、多数是由于经济的原因无法避免的误差。
组合部件系统今天的装配机绝大多数都足由组合部件组成的。组合部件可以重复利用，就降低了装配机的制造成本。使用这种组合部件系统，当装配对象政变时，装配机械可以通过调整和改装以适应新的装配对象。
柔性装配工作中要能够实现神经元网络控制；具体以下几种功能：1)同时地而且独立地控制多个自由编程的轴。2)显示类似信号的传感器可以集成起来。3)变种控制和示教都是可能的。4)可以和高一级控制计算机联机中。
凸轮控制是在大量生产中的固定程序的装配机的重要组成部分，控制凸轮既作为传递运动的驱动环节，叉作为信息载体早凸轮控制可以达到很高的运动精度。
在设计凸轮时存在某种自由：作为供料运动的凸轮没有事先规定的运动轨迹，只要求精确的最终位置运动的速度和加速度都是可变的。对于这种间歇的运动有几种运动规律可以选择：1)二次抛物线，时问最短；2)三次抛物线，能量最少；3)正弦曲线，回程最快。装配过程中，为了起动联接单元，运动单元必须发出-一个配合件到位信号，这个信号也可以由一个小凸轮推动信号发生器发出亡这一信号发生器的原理可以是接触式的或非接触式的。接触式的有碰撞键或滚子键，非接触式的有光栅，叉形的气栅，起始器和缝隙式起始器
装配间的控制包括机器人的运动轴的控制和外部设备的控制。具体来说就是至少可以控制1 2根轴，每根轴都能独立自由编程；有至少2 00个自由的输入输出通道，以及120K B的内存空间和程序自动转换的能力。为了能够较快地处理传感器送来的信号，需要l 6位或3 2位的多微机系统。当然数模转换是一定不能缺少的。满足以上的要求必有一套能够进行实时控制的软件。整个控制系统的反应时间大小得超过1 ,11 0s。在软件的设计方面人们一商在致力于创造一种适成高度柔性化的装配问的软件系统。这种软件必须能够处理所有能发生的情况：1)仞始状态。2)起初状态。3)自动运行状态。4)紧急停止状态。5)诊断状态。6)重新起动状态。7)停止状态。
对机器人的控制，从控制算法上必须能够预防碰撞。首先要对各种碰撞危险加以区分：
1)机器人内部的碰撞，可能导致传送系统的自我干扰。2)机器人与一个位于它的工作空间里的一个确定的障碍物碰撞。3)机器人一个位于它的工作空间里的随机出现的障碍物碰撞，第四章
如果装配工作需要在若干个工位上完成，就需要一定的工艺设备把各个装配工位联接起来。这种设备被称为联接工具。联接的种类可以按照以下的观点来划分：按照耦合的程度可以分为固定的、松弛的和复合武的联接3种。2)按照相对于装配机的平行性划分。3)按照主要传送方向划分。4)按照传送系统的封闭性分为开放的和封闭的。
固定联接就是直接把各个装配工位联接在一起，中间没有基础件或工件托盘的存储区，在所有工位上的基础件或托盘的向前传递都是和时间同步的。
松弛联接就是通过中间存储区联接各装百己工位。基础件或托盘的向前传递在时间上是不同步的。在每个装配工位前面都有等待区。
复合联接就是各装配工段之间是松弛联接，而工段内部的工位之间是固定联接。最典 型的例于是采用松弛联接方式把若干台回转台式自动装酉己机联接成一条装配线。
传送设备的功能是在装配工位之间，装配工位与料仓和中转站之间传送工件托盘、基础件和其他零件。这种传送运动根据装配过程的要求可以是间歇的，也町以是连续的。传送设备的集中程度影响系统的成本。
把仓库、传送系统和装配机械联接起来需要一定的设备。该类设备用来自动化地传送工件、工件托盘和部件，称为传递设备。
联接设备的安置可以根据装自己系统的具体要求采用顶置式、下置式或通过式传送系统。结构形式一经确定，传送运动的方式电就基本确定了。其中顶置式传输机适增于大批量连续生产，而且可以和其他种类的传送工具联合使用。重量大的装配单元可以由另外的支架来支承。
自动化装配设备经常被称为自动化岛。这里指的不仅是自动化装配机，而且还包括生产组织信息和工件流。
工件托盘既要适应_[件又要适应联接系统，它必须满足以下要求：1)对那些形状复杂的工件也要能够在各工位之问安全町靠地传递。工件托盘必须具有好的导向性（边沿带有一定的成形结构）。2)工件托盘必须在装配过程中承受操作力，在操作力的作用下工件不能移位，除非装配过程中要求把工件取下来。当由于工艺要求需要把工什从托盘上取下时，必须为抓取设备保留动作的空间。3)在某些情况F工件托盘上要有辅助夹具，以便装配形状特殊的零件。4)保证工件在托盘上精确定位的定位元件和托盘在装配工位精确定位的定位元件，托盘的止动表面就属于后者。5)保证安装或取下工件时小发生碰撞的自由空间。6)给编码工具保留位置，7)在不同的方向、位置装配时搬送过程简单，例如可以利用前述的回转单元或转向单元。8)可以同时携带若干个同类构件。
在松弛联接的传送系统中必须有基础件或丁件托盘的储备仓。储备仓又称为故障应急储备仓。
故障应急储备仓位于装配工位之间，以避免临时出现的故障不至干扰整个装配系统的正常运行。在混合联接（松弛联接和固定联接）的装配线中，储备仓位于手工装配工位和自动装配工位之问，以避免被迫地相适应。
储备仓可以设置在主传送通道中或支路中。如果储备仓设在主传送通道中，工件或托盘保持原来的顺序不变（也称为通过式储备仓）。如果储备仓设在支路中，暂时不需要的工件就被闸断，以后再需要时闸门打开，储备件加人工件流。
第五章
给料系统的结构部件包括各种传输设备的集合。特别是料仓，给料机，整理设备和传送设备。
在某些情况下嵌入设备是和料仓相结合的，即料仓就安装在联接设备的机架上。
零件储仓零件准备且¨按装配的要求在料仓里把零件按一定的规则排列。可以按照直线型、平面型和宅间形式排列零件。
为了判断零件仓储的工艺性，可以采用以下的评价条件：1)可安置性：该种零件是否在两个坐标轴方向是稳定的，还是需要一定的辅助定位。2)可重叠性：该种零件是否具有至少两个互相平行的表面，以便没有辅助支撑就可以稳定地堆垛。
振动进料器的缺点是：工件材料比较软，就可能在表面刻出划痕一这种质量上的缺陷在今天越来越不能被容忍。如果一种零件通过振动送料器送料而失去光泽变得暗淡和粗糙，人们宁可放弃振动送料器而采用其他设备。
做料过程从原理上町以分为以卜3种：1)保持并封闭起来；2)滑板往复运动；3)用机械手抓取。
零件的备料位置对于配料过程有非常重要的影响。基本的备料位置及抓取方式可以分 为几种：1)点抓取，不确定（杂乱）；2)点抓取，确定（料仓）；3)直线多点抓取；4)平呵拥取，简单堆放模式；5)平面抓取，零件有秩序地装箱；5)空间抓取，简单堆放模式；7)空间抓取，零件有秩序地装箱；8)空间抓取，零件混乱堆放。
第六章
市场的饱和特别是消费品市场的饱和要求不断推出新产品以满足新的消费愿望。产品的类型增加的同时批量减小，产品的寿命也缩短。由于这一发展趋势就要求产品能够实行柔性自动化装配。为此目的而发展起来的装配机器人有极好的前景而且已经取得了重要的进展。
与凸轮控制的自动化装配机相比，装配机器人的装配速度要慢些，但装配机器人也带来一些突出的优点：1)可自由编程的运动控制。2)通过传感器可以适应产品变种的装配。3)可以与CAD系统和PPS系统联接
当然还宥一些难以解决的任务，必须通过实验研究才能实现自动化的装配使用装配机器人必须满足以下几个前提条件：1)装配过程必须是完全自动化的。2)零件必须事先整理好再传送到装配工位或就地自动化地整理。如果装配时间比较长也可以人工整理零件或向料仓加料。3)夹具必须自动夹紧，零件在夹具中必须能自动定位。4)加工设各和外围设备必须带有自动检测系统。5)过程辅助功能或者不需要，或者可以由专用设备自动化地实现。6)由机器人自动完成的功能代替绝大部分人工工作。7)机器人向工件施加的压力取决于机械臂的空间位置和作用方向，根据不同的机器人类型，该压力可以达到机器人可靠搬送质量的5～15倍。
装配机器人可以分成几类。根据它们的运动学结构，装配机器人有各种不同的工作空间和坐标系统。以下的特征参数对于装配机器人的使用是必须掌握的：1）工作空间的大小和形状。2)联接运动的方向。3)联接力的大小。1)能搬送多大质量的工件。5)定位误差的大小。6)运动速度（循环时间、节拍时间）。
装配机器人的组成，它分为以下几个大部分：①手臂；②手（手爪）；③控制器；④示教盒；⑤传感器。
手臂是装配机器人的主机部分，由若干驱动机构和支持部分组成。为适应各种用途，它有不同组成方式和尺寸。驱动裴置是带动臂部到达指定位置的动力源。动力一般是直接或经电缆、齿轮箱或其他方法至臂部。目前主要有液动、气动、电动三种驱动方式。
示教盒主要由显示部分和输入键组成，用来输入程序，显示机器人的状态等。这是人机对话的主要渠道。显示部分一般采用液晶显示器(LCD)。借助传感器的感知，机器人可以更好地顺应对象物，进行柔软的操作。视觉传感器常常用来修正对象物的位置偏移。
装配机器人的周边设备：(1)手，双指气动手价格便宜，因而经常使用。给手腕赋予柔顺性，便可以在一定程度上消除装配时零件相互的定位误差，对配合作业祖有利。(2)传感器
装配机器人经常使用的传感器有视觉、触觉、接近觉和力传感器等。视觉传感器主要用于零件或工件位置补偿，零件的判别、确认等。触觉和接近觉恃感器一般固定和指端，用来补偿零件或工件的位置误差，防止碰撞等。恰当地配置传感器能有效地降低机器人的价格，改善它的性能力传感器一般装在腕部，用来检测腕部受力情况。一般在精密装配或去飞边一类需要力控制的作业中使用。(3)零件供给器
零件供给器的作用是保证机器人能逐个正确地抓拿待装配零件，保证装配作业正常进行最近机器人利用视觉和触觉传感技术，已经达到能够从散堆（适度的堆积）状态把零件一一分检出来的水平，部分技术已投人实用中可以预料，不久之后在零件的供给方式上可能会发生显著的改观。
装配机器人的工作空间：大部分装配机器人的工作空间是圆柱形或球形的。因为这样的空间易实现运动速度、运动精度和运动灵活性的最佳化。
现代化的装配设备要求复杂的运动和准确的协调。人们不愿放弃对全部过程“感觉” 的权利．传感器就可以部分地满足这一要求。传感技术就是获取信息的手段和方法的总和。装配系统中使用的传感器可以大致分为内部传感器和外部传感器两类。内部传感器用于装配机器人的路径和轴的定位角度测量，包括位置（角度）传感器、速度（加速度）传感器等，自动化装配工作中的外部传感器用来获取视觉的采样信息，包括视觉、触觉、力觉和接近觉传感器等。工件识别（测量）的方法有如下几种：1)接触识别：在一点或几点上接触以测量力。这种测量一般不是很精确。2)采样式测量：在一定范围内连续测，比如测量某目标的位置，方向和形状。在装配过程中的力和扭矩的测量都可以采用这种方法，这些物理量的测量对于装配过程非常重要。3)邻近探测：邻近探测属非接触测量。测量附近的范围内是否有目标存在。经常用安装在机器人的抓钳内侧，以探测被抓的目标是否存在以及位置是否正确。测量原理可以是气动的、声学的、电磁的和光学的。4)距离测量：距离测量也属非接触测量。测量某一目标到某一基准点的距离。5)机械视觉识别：机械视觉识别方法测量某目标相对于一基准点的位置方向和距离。
在视觉系统中图形的处理是按照数字化的方法进行的。大多数场合对于识别误差的要求是：位置识别误差 机器人是个软件可控的机械装置，利用传感器引导执行器动作，通过可编程运动操作物件，进行作业。为此必须重视人和机器人之间的通信。目前与机器人通信的方法主要是有3种：示教再现，机器人语言和离线编程。 控制装配机器人的运动必须根据装配任务来编程。装配机器人的控制程序包括以下4方面的内容：1)动几何的描述；2)过程顺序的描述；3)控制与监测；4)信息交换。 机器人语言实际上是一个语言系统，机器人语言系统既包含语言本身给出动作指示，同时叉包含处理系统根据上述指示来控制机器人系统。 机器人语言操作系统包括3个基本的操作状态：1监控状态；②编辑状态；③执行状态。机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓展，它利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的模型，再利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划。机器人离线编程系统已被证明是一个有力的工具，用以增加安全性，减小机器人不工作时间和降低成本等。与在线示教编程相比，离线编程系统具有如下优点：1)减少机器人不工作的时间。2)使编程者远离危险的工作环境。3)使用范围广，离线编程系统可以对各种机器人进行编程。 4)便于和CAD，CAM系统结合，做到CAD/CAM/机器人一体化。5)可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程且便于修改程序。在下图左右两种设计方案中，哪种更适合自动装配，说明理由。 两端对称，便于调整 安装方便 右图内部带槽装卸方便 便于仓储 右图带有引入端便于安装 调整方便 换槽零件便于调整 同一侧安装 减少件数说明自动装配中基础件的概念，并说明通常选择何类零件作为基础件。 基础件是整个装配过程的第一个零件。往往是先把基础件固定在一个托盘或一个夹具上．使其在装配机上有一个确定的位置。人们常把这一步称为“定位”，也就是把可能的12种运动冻结11种。在装配时，以某一个零件（或合件、部件）为基础，这个零件（或合件、部件）即称为基础件，其余的零件或合件及组件或部件按一定的顺序装配到基础件上，成为下一级的装配单元。由于在总装配之前，可以单独进行部件装配，部件装配后就可以进行部件试验和调整，通常选择尺寸较大，结构简单，将其它零件安装在其上。定位基准零件、优先定位的零件。 实训小结 时间过的真快, 转眼间两周的实训时间就过了, 在过去的两周内我们小组在自动化生产线实验 室进行了为期两周的实训练习。通过这段时间的切身实践,我们收获了很多,一方面学习到了许多以前没 学过的专业知识 与知识的应用, 另一方面还提高了自己动手做项目的能力;还令我学会了一些如何在社会 中为人处事的道理。 本次实训的指导老师是何老师和马老师。在实训拉开帷幕时,指导老师马老师首先给我们讲解了 一下本次实训的目的、要求、主要内容及任务安排。从他的讲解我们了解到本次实训分两个阶段进行,阶 段一是在第一周做好自动化生产线的前三个单元站——即供料单元、搬运单元和操作手单元,阶段二是在 第二周做好自动化生产线的后三个单元站——即检测单元、加工单元和提取安装单元,并完成实训报告和 实训小结。 实训开始后, 我们按照指导老师的要求, 每 5至 6人组成一个小组, 根据大家的工作习惯和相互了 解情况,我们团队共有 6位成员组成(钟 **、陈 **、陈 **、王 **、林 **和我 ,经过推举我作为小组组长。组成团队后,为了便于开展实训工作, 同时也能够使团队成员确定个人实训任务,根据指导老师给 定的要求我们的主要任务就是做好自动化生产线个单元站的编程调试工作,并写出此次实训各站的控制要 求和控制工艺流程,以及画好各站的机械简图、电气原理图、安装接线图和详细程序。因此,我根据整个 实训的安排进行了详细的任务分工,使团队成员在每个阶段工作时都能够各司其职,才尽其用。经过讨论 我安排钟 **、陈 **、王 **三人负责程序的设计编写;林 **和我负责程序的调试工作;陈 **则负责文本的书 写。整个实训过程中所有队员都应该参与到程序的设计当中随时做好对程序提供更好的解决方案。 本次实训,是对我们能力的进一步锻炼,也是一种考验。从中获得的诸多收获,也是很可贵的,是 非常有意义的。不过在进行当中困难是随处可见的。 就像刚开始做第一个单元的时候, 我们在编写好程序准备开始进行调试的时候。由于技术原因, 电 脑和 PLC 一直无法连接,在经过多种途径都无法解决问题的 时候我们求助于指导老师马老师,原来调节电 脑的搜索 PLC 波特率的大小才使得电脑能够正常连接到 PLC。 还有在供料单元的调试过程中,可能是由于人为的原因,摆动气缸在摆动到吸取工件位置的时候, 无法使真空吸盘吸取工件,检查其原因,发现原来是摆臂和工件位置没有准确对应。因此,在不得已的情 况下我们调整了摆臂和工件的位置,这才使得真空吸盘能够完全吸取工件。而在调试过程中,我们也发现 若摆动气缸摆臂在推料的同时还是处于工件位置,很容易就会造成机械碰撞,以至使器件损坏。因此,我 们在程序上添加了一条能够让摆臂在推料的同时向右旋转一定角度,避免发生机械碰撞。 实训中遇到的问题是无奇不有, 但在我们的努力下一个个都迎刃而解。在解决问题的时侯我也感受 到,只要平时细心一点就可以避免很多不必要的错误;同时,洞察能力也是发现错误,并解决问题的关键。所以这也提高了我们的洞察能力。 在此次实训中我们学到了许多新的知识。原来我认为刚学的时候学的内容太难懂很难学, 现在想来, 有些其实并不难,关键在于理解。在这次实训中还锻炼了我们其他方面的能力,提高了我们的综合素质, 也使我们更加有团队精神。最后,我要感谢学院安排这次十分有意义的实训。同时,也要感谢为这次实训 默默付出的老师。 论文是各专业学员都必须完成的集中实践性教学环节，不能免修。要求每位学员在学校指定的指导教师的指导下，独立完成论文的写作，下面我带来的是自动化生产线设计论文，希望对你有帮助。 【摘 要】本文以通过自动化设计的实践过程对自动化设计做以简述，叙述了自动化设计的大致设计过程，设计过程中需要准备、注意的事项。 【关键词】自动化；装配线；设计 0.前言 近些年随着我国公民生活水平的不断提高，人们的消费水平也在不断提高，这也增长了人们对汽车、家电等工业制成品的需求。而同样经济危机也同样在影响着人们的消费行为，促使现代工业改变传统的粗放型生产模式，而取代的则是自动化高效率的精益生产方式。现代的自动化生产方式不但提高了生产效率，也节约了人力成本，改善了劳动条件。现代精益生产、工业机器人以及电子控制技术的高端结合也促使了自动化控制技术更好的工业生产中展开。本文则通过实例简要介绍自动化生产线的设计过程，并对设计过程中可能产生的问题进行举例，分析，解决。 自动化生产线多以全自动、半自动的形式体现，半自动化生产线会将一部分机器难以胜任或从成本上考虑并不经济的的操作由人工代替。以下对自动化生产线设计做以简要描述。 1.熟悉产品的生产工艺 熟知产品生产工艺才能更好的依据产品的特点、特殊性来设计生产线，同时生产工艺也是一个产品装配过程的完整体现，通常生产工艺会对产品生产过程中的每一步进行详细要求，说明，并规定相应的合格标准。因此熟知产品的生产工艺是设计前必做的准备。生产工艺多以工艺指导书的形式体现。 2.自动化生产线节拍分析 明确产品的生产节拍，并对生产线各工位进行节拍分析。产品的生产节拍决定产品的产量，生产线的效率是指生产线单位时间内生产出成品或半成品的时间，它是一个生产线验收合格的重要指标。需要对各个工位进行节拍分析，整合小节拍工位，消除瓶颈工位，减少不必要的操作。生产节拍是由工艺操作时间和辅助作业时间二者组成，首先要计算生产线的平衡率，公式为： 线体平衡率=（所有工序节拍之和×100%）/（瓶颈工序节拍×人员） =（65 24 58 51.5 58.3 52.3 39.6 62 64.6 66.1）/10/66.1=81.9% 其次确定生产线节拍，因为自动化装配生产线中节拍最长的工位限制其他工位的运行，因此一个生产线的生产节拍就是运行时间最长的工位节拍。设计过程中需要考虑最长节拍工位能否缩短运行时间，减少节拍瓶颈，尽量使各个工位的运行节拍保持均衡。 3.确定产品的设计方案 通过多个方案对比，寻找最优方案，要求方案简单易用，易于实现，尽可能少的人工操作，并在满足所有功能工况的前提下考虑成本、效率。确定方案后进行生产线的三维模型设计，绘制二维工程图。 （1）根据产品的结构形式来确定生产线的传送方式及零部件的上下料方式。常用的主要有倍速链输送，皮带输送，转盘输送，滚轮输送，振动盘供料，机械手供料等；其次需要确定产品的分隔与换向，通常在工位上需要安装或检测零件时，对产品进行分隔且脱离传送并进行精确定位，以实现在没有其他外力干扰的情况下对产品进行装配、加工、检测。而产品的换向分为X、Y、Z三个自由度方向的变换，可通过转向气缸、分度盘、凸轮分度器及特定机械工装来实现旋转功能。分隔过程中由于各工位节拍不一致，会有等待现象，如果等待过长需要设计暂时存料的料垛。 （2）对于涉及到多个型号产品的自动化装备线需要考虑增加快换工装，对于日后更新新产品来说不仅可以节省生产成本，还可以快速反应产品的需求，以减少库存，降低累积成本。快换工装通过定位销及销套来实现精准定位。 （3）绘制气动原理图，确定各工位的举升、夹紧、直线运动、转动等方案后，需要依工作站的运行方式绘制气动原理图，对于举升等受重力因素影响或在紧急停电停气的情况下禁止工装运动的场合需要在气动元件进出气口增加气控单向阀，同样阀片需要选择三位五通中空阀，这样可以避免在停电停气的情况下气动元件误操作造成危险。 （4）绘制现场工艺布局图，依照产品的生产工艺，确定产品装配的各工位后，需要依照现场情况合理布局各工位位置，绘制现场工艺布局，将各个工位有序的串联或并联到一起。同时需要依据客户需要布局现场气源气路、电控线槽等的走线方式，大致分为地面布线和桥架上布线，需要计算气管、电线、线槽等的有效长度，在采购时通常需预留10%，以避免在实际生产过程中不能有效利用出现短缺。 （5）设计原则，在满足功能的前提下，需要考虑人工操作舒适化，工艺步骤最少化，设计过程最简化，设计成本最小化。通常设计过程中需要采购的定位销、销套、把手、传感器、plc等外购标准件尽量统一，便于统一管理、互换，且美观。 （6）特殊专机应用，对于拧紧螺钉需要采购专用的拧紧枪；铆接铆钉用专用的铆钉枪；特殊铆钉需要用专用的压机；助力需要用平衡吊；适时距离需要用伺服电机带动滚珠丝杠；这些特殊用途专机有专门厂家生产，可以直接采购，避免设计周期超时和经验上的不足。 4.绘制三维图和二维工程图 现代自动化工业对与三维软件的需求是与日俱增，当然并不强调对于软件的广泛性，因为对于软件的需求有一款能满足设计要求就可以，不必追求学习过多的三维软件，最重要的还是在设计过程中对于自动化设计的经验。自动化行业常用的设计软件有Solidworks、Proe等。二维工程图出图可以直接用三维软件出图，也可依各人习惯采用CAD或者CAXA等二维工程图软件。 5.结束语 以上是个人对于自动化生产线设计过程中的一点拙见，当然设计过程是复杂繁琐，且周期较短，需要不断的接触不同的项目来总结经验。 【参考文献】 [1]李绍炎.自动机与自动线.清华大学出版社出版社，2022/2/1.[2]丁加军，盛靖琪.自动机与自动线[J].机械工业出版社，2022/06/01. 《自动化生产线系统的安装与调试》学习总结 这个学期，开了一门课程叫《自动化生产线系统的安装与调试》。上课的地点全都是在实训楼。这一点很好，因为，在实训楼里面有与该课程配套的设备。我们在课堂上，先听完老师讲完一段理论内容后，就动手做实验。理论结合实践，这样，我们的能力提高得很快。 这门课程一共开了十个星期，课程比较紧凑。转眼间十个星期的实训时间就过了，在过去的十周内我们小组在自动化生产线实验室进行了为期十周的实训练习。通过这段时间的切身实践，我们收获了很多，一方面学习到了许多以前没学过的专业知识与知识的应用，另一方面还提高了自己动手做项目的能力；还令我学会了一些如何在社会中为人处事的道理。这门课程的指导老师是刘老师。在实训拉开帷幕时，指导老师刘老师首先给我们讲解了一下这门课程的目的、要求、主要内容及任务安排。从他的讲解我们了解到这门课程主要是针对THJDQG-3型光机电气一体化控制进行实验，这个机器是自动化生产线的模型。该自动化生产线是由四个单元站，即上料单元、传动单元和机械手单元和仓储单元组成。我们的目的是实现自动化生产线整机的上料、传动、机械手、仓储等4个工作单元的联调功能，并完成课程学习总结。 课程开始后，我们按照指导老师的要求，每9至11人组成一个小组，根据大家的工作习惯和相互了解情况，我们团队共有11位成员组成，每个小组都有一个组长。组成团队后，为了便于开展实训工作，同时也能够使团队成员确定个人实训任务，根据指导老师给定的要求，我们的主要任务就是做好自动化生产线每个单元站的编程调试工作。经过我小组的讨论后，决定三人负责程序的设计编写；三人负责程序的调试工作；三人负责设备的接线；两人负责检查接线是否正确。整个实训过程中所有队员都应该参与到程序的设计当中随时做好对程序提供更好的解决方案。 这门课程，是对我们能力的进一步锻炼，也是一种考验。从中获得的诸多收获也是很可贵的，是非常有意义的。不过在进行当中困难是随处可见的。就像刚开始做第一个单元的时候，我们在编写好程序准备开始进行调试的时候。由于技术原因，电脑和PLC一直无法连接，在经过多种途径都无法解决问题的时候我们求助于指导老师刘老师，原来调节电脑的搜索PLC波特率的大小才使得电脑能够正常连接到PLC。还有在传动单元的调试过程中，发现步进电机不能工作，我检查相关的接线，接线完全正确；我又检查变频器的相关参数，参数也符合指导说明书要求。经过团队的努力探索与分析，最后发现是PLC的输出触点已经击穿。接着，马上更换触点，修改程序的继电器地址，重新下载程序并调试。最后，成功了，上料单元做好了，我们很开心。 实训中遇到的问题是无奇不有，但在我们的努力下一个个都迎刃而解。在解决问题的时侯我也感受到，只要平时细心一点就可以避免很多不必要的错误；同时，洞察能力也是发错误，并解决问题的关键。所以这也提高了我们的洞察能力。在此这门课程中我们学到了许多新的知识。原来我认为刚学的时候学的内容太难很难学，现在想来，有些其实并不难，关键在于理解。在这门课程中还锻炼了我们其他方面的能力，提高了我们的综合素质，也使我们更加有团队精神。最后，我要感谢学院安排这门十分有意义的课程。同时，也要感谢为这门课程默默付出的刘老师。 随着社会的发展，现在生活中自动化的东西越来越多，如家用的洗衣机、空调、电梯、自动清洁机、洗碗机等，工业上的机械手、各种自动化的机床等，军事上的无人机等，智能楼宇、智能手机、智能相机等，这些东西中都是各种自动化的综合体，所以我认为在以后可能发展成智能化生产线，综合性更加的强，几乎不需要人来管理，机器就可以自行处理从原料加工成产品，从而降低了成本。所以，我们要努力学习，为工业的发展贡献一份力量。第三篇：自动化生产线实习总结.
第四篇：自动化生产线设计论文（最终版）
第五篇：PLC 自动化生产线学习总结
