淺談機械裝配過程中的自動化

張建博　施克輝　杜克宇

摘 要：在日常生產中，裝配環節是機械制造過程中至關重要的一環。人工操作的裝配過程是一個勞動密集型的過程，生產率代表工人執行某一具體操作所花費時間與數量的比值，其勞動量在產品制造總勞動量中占有中流砥柱的作用。隨著先進制造技術走上生產線，制造零件勞動量的下降速度遠超裝配勞動量下降速度，如果生產方式上不做出改進，必將落后于其他先進技術的工廠。有人曾經做過統計，一些典型產品的裝配時間占總生產時間的一半以上，是花費最多的生產過程，因此提高裝配效率是制造工業中急需解決的關鍵問題之一。

關鍵詞：裝配；自動化；優點

0 引言

近十年來，隨著科學技術的進步，人們更加廣泛地使用和推廣，自動化漸漸在整個機械制造行業普及開來，大多數工業生產環節朝著全自動的方向更新更快地發展。但是，我國機械自動化技術起步相對晚一些，相對于發達國家存在一定差距。我們所說的裝配，就是通過搬送、聯接、調整、檢查等操作把具有一定形狀的物體拼裝到一起，在裝配過程，整個產品生產過程中各個階段的工藝和組織的因素都匯集到一起。由于機械裝配在現代化生產中廣泛地使用，因而裝配機械特別是自動化裝配機械得到前所未有的發展。

1 機械裝配自動化的發展

1.1 發展機械自動化技術首先要結合生產實際

所有先進生產技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術，應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為主旨。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產，才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術，應該結合實際，注重實用，即對國民經濟產生實際效益。

1.2 發展投資少、見效快的低成本自動化技術

低成本自動化技術相比于高成本，具有潛力大，前景廣，投資省，見效快的優點，所以提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，這恰恰適合我國現階段的發展需要和國情。我國機械裝配業各企業有大量的通用設備，在發展現代機械自動化技術時，若以原有的設備為主，合理調整機床布局，添加一小部分的數控設備，引入了CAD/CAM技術，就能有力的發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性，共同構成一個以人為中心、以自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統，為我國機械裝配業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新道路。

1.3 配套發展機械自動化技術

現代機械制造技術中已經開始應用新材料開發技術、感應技術、信息管理技術、計算機技術以及自動化技術等多種技術，而且貫穿整個產品生產過程，因此配套性很強。機械制造自動化技術在產品的整個生命周期中都發揮著極其重要的作用，機械制造自動化技術在產品 生命周期中需要高效整合傳統的生產過程，如何在產品生產中應用科 學技術是提高制造技術水平的重中之重。發展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作，既要發展主機，也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。

2 自動化裝配所具備優點

第一，裝配工作效率高，相同時間內，相比以往生產更多產品，由此提高了生產速率。尤其是在當前機械加工自動化程度不斷得到提高的情況下，裝配效率的提升對產品的生產效率提高具有很重要的意義。

第二，自動裝配大部分過程在流水線上進行，采用各種機械化設備來完成勞動量大而繁瑣的工作，公認的勞動強度被大大降低。

第三，機械一般聽命于電腦，不會疲倦，產品生產中生產效率不會因工人疲勞、疏忽、情緒、技術不熟練等因素而受影響。

第四，自動化裝配相比于流水線的工人所需要的占地更小，從而節省空間。

第五，在電子、化學、宇航、國防等行業中，許多裝配操作需要在危險，高溫，輻射等特殊環境中進行，人類難以進入或非常危險，只有自動化裝配才能保障生產安全。從而實現了安全生產。

隨著科學技術的發展和進步，在機械制造業，CNC、FMC、FMS的出現逐步取代了傳統的制造技術，它們不僅具備高度自動化的加工能力，而且具有對加工對象的靈活性。如果只有加工技術的現代化，沒有裝配技術的自動化，FMS就成了自動化孤島。裝配自動化的意義還在于它是CIMS的重要組成部分。

3 裝配自動化的應用

裝配機械不同于其他機械，它更不同于普通用于加工的各種機床。裝配機械是為流水線上特定的產品而設計定制的，具有較高的開發成本，而在使用中只有很少的具有柔性，所以最初的裝配機械只是為大批量生產而設計的。自動化的裝配系統用于中小批量生產還是最近幾年e的事。這種裝配系統一般都由可以自由編程的機器人作為裝配機械。除了機器人以外，其他部分也要能夠改裝和調整。此外，還要具有柔性的外圍設備。例如零件倉儲，可調的輸送設備，聯接工具庫、抓鉗及它們的更換系統。

自動化裝配機械，特別是經濟的和具有一定柔性的自動化裝配機械，被稱為高技術產品。按其不同的結構方式常被稱為“柔性特種機械”或“柔性節拍通道”。較高的運轉速度和可控的加速度的圓形回轉臺式自動化裝配機受到重視。環臺式裝配機械，無論是環內操作還是環外操作或二者兼備的結構，都是很實用的結構方式。

現代技術的發展使得人們能夠為復雜的裝配功能找到解決的方法。盡管如此，全自動化的裝配至今仍然只是在有限的范圍是現實的和經濟的。由于裝配機械比零件制造機械具有更強的針對性，因而裝配機械的采用更需要深思熟慮，需要做大量的準備工作，不能簡單片面地追求自動化，而應本著實用可靠而又能適應產品的發展的原則，采用適當的自動化程度，應用現代的計劃方法和控制手段。

4 結語

機械自動化在機械制造工業中占據著無可替代的地位，是影響機械制造工業的整體發展水平的主要因素。機械自動化不僅可以推動社會總體經濟的快速發展，還可以促進我國綜合實力的穩步提高。機械制造業是制造業的核心，而裝配是機械制造過程的最后環節.機械裝配的自動化合理性更是核心中的重點，對產品的成本和生產效率有著重要影響，自動化裝配的實現將使我國生產力進一步提升。

作者簡介：張建博（1996—），男，遼寧朝陽人，沈陽理工大學學生。

施克輝（1994—），男，云南曲靖人，沈陽理工大學學生。

杜克宇（1995—），男，遼寧丹東人，沈陽理工大學學生。