机械装配自动化(卷名：机械工程)
machine assembling automation
在机械装配过程中，基础件和装配件的传送、给料和装配作业可部分地或全部地实现半自动化或自动化。机械装配自动化的主要目的是：保证产品质量及其稳定性，改善劳动条件，提高劳动生产率，降低生产成本。装配自动化的一般要求是：产品的生产批量较大；产品结构的自动装配工艺性好，如装配工作有良好的可分性，零件容易定向、定位，零件间联接多用胶接和焊接代替螺纹联接，避免使用垫片等调整件；采用自动化装配后应具有较好的经济效果。装配作业的自动化程度往往需要经过技术经济分析来确定。
简史 19世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性开始用于小型武器和钟表的生产，随后又应用于汽车工业。20世纪初，美国福特汽车公司首先建立了采用运输带的移动式汽车装配线，将工序分细，在各工序上实行专业化装配操作，使装配周期缩短了约90％，降低了生产成本。互换性生产和移动式装配线的出现和发展，为大批量生产中采用自动化装配开辟了道路。于是，陆续出现了料斗式自动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。大批量生产的轴承、离合器和中小型电机等零件少、装配工艺简单的机电产品，以及汽车、农业机械、仪器仪表等产品中的部分简单部件，有的也采用了自动或半自动装配机（线）。但由于对适合自动化装配的产品结构有很大限制，自动化装配机投资多而对产品改型的适应性小，机械制造中的装配自动化仅用于大批量生产。60年代，随着数字控制技术的迅速发展，出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数字控制装配机，从而有可能在多品种中批量生产中采用自动化装配。1982年，日本的个别工厂中已采用数字控制工业机器人来自动装配多种规格的直流伺服电机。
基本内容 机械装配自动化主要包括自动传送、自动给料、自动装配和自动控制几个方面。
传送 按照基础件在装配工位间的传送方式不同，装配机（线）的结构可分为回转式（图1）和直进式（图2）两大类。①回转式结构较简单，定位精度易于保证，装配工位少，适用于装配零件数量少的中小型部件和产品。基础件可连续传送或间歇传送，间歇传送时，在基础件停止传送时进行装配作业。间歇传送应用广泛。②直进式的结构比回转式复杂，装配工位数不受限制，调整较灵活，占地面积大，基础件一般间歇传送。按照间歇传送的节拍又分为同步式和非同步式。同步式适用于批量大、零件少、节拍短的场合;非同步式适用于自由节拍、装配工序复杂、手工装配与自动装配相组合的装配线上。传送装置主要有回转工作台、链式传送装置和非同步的夹具式链传送装置等。各种传送装置可供基础件直接定位或用随行夹具定位。
给料 有料仓给料和料斗给料两种基本类型，其结构和特点与机床上下料装置相似。
装配作业 自动装配作业包括自动清洗、平衡、分选、装入、联接和检测等，有时还包括成品包装和一些辅助的加工工序。
清洗自动化是将零件自动输送到清洗机内，按规定程序自动完成清洗作业，然后输送到下一工序。
自动平衡的特点是在测出不平衡量的大小与相位后，用自动去重或配重的方法求得平衡。常用的去重方法是通过钻削或铣削将不平衡量去除；对于小型的精密零件（如陀螺仪转子等），不平衡量很小，可用激光气化方法去除。自动配重是根据不平衡量的大小自动选取相应重量级别的平衡块，用焊接或胶接方法固定在被平衡零件的相应位置上。
自动分选是通过自动测量测出零件的配合尺寸，并按规定的几组公差带将零件自动分组，使各对应组内相互配合的零件实现互换装配。自动分选是采用选配法装配之前的必要工序，在自动分选机上进行。
自动装入是自动装配作业中最基本的工序，有重力装入、机械推入和机动夹入3种方式，可按具体情况选择。采用较多的是机械推入和机动夹入，先将零件夹持，保持正确定向，在基础件上对准，再由装入工作头缓慢进给，将其装入基础件内。
螺纹联接的自动化操作常采用螺钉或螺母的自动装配工作头，一般包括抓取、对准、拧入和拧紧等动作，通常需要有扭矩控制装置，以保证达到要求的紧固程度。自动检测是自动装配的重要组成部分。常见的检测项目有：①装配过程中的检测，如检查是否缺件，零件方向和位置是否正确和夹持是否可靠等；②装配后的部件或产品的性能检测，如轴的振摆、回转运动精度、传动装置的反向间隙、起动和回转扭矩、振动、噪声以及温升等。将实测结果与检测的标准相对比，以决定合格与否。装配过程中出现不合格情况时，便自动停止装配，并发出信号。有关产品性能的实测数据常由自动打印机输出备查。
控制 自动装配中各种传送、给料和装配作业的程序以及相互协调必须依靠控制系统。常用的是由凸轮、杠杆、弹簧和挡块等机构组成的固定程序的控制系统，但当装配的部件或产品的结构有较大的改变时便不能适应。如采用数字控制系统，在装配件改变时容易调整工序。特别是微处理机或电子计算机，具有记忆和逻辑运算功能，可存贮各种工作程序，供随时调用。这种控制系统适用于中小批量的多品种自动装配。