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浅析机械装配过程自动化戴斌辉

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：戴斌辉

[导读] 摘要：随着科学技术的进步，自动化逐渐在整个机械制造行业普及开来，大多数工业生产环节朝着全自动的方向更新更快地发展。

        宁波安美达数控科技有限公司
        摘要：随着科学技术的进步，自动化逐渐在整个机械制造行业普及开来，大多数工业生产环节朝着全自动的方向更新更快地发展。装配是指通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定形状的物体拼装到一起，在装配过程，整个产品生产过程中各阶段的工艺和组织因素都汇集到一起。由于机械装配在现代化生产中广泛使用，因此装配机械特别是自动化装配机械得到前所未有的发展。
        关键词：机械装配；应用；自动化
        前言：
        由于在机械生产体系当中机械装配是其中特别重要的组成部分，机械装配能够直接影响产品的总成本和生产效率，针对这样的情况，实施现代化装配技术的研究开发，而且将机械的装配水平和生产效率大幅度提升，这是当前现代化机械制造的一项特别重要的任务。可是从近些年的现实情况进行分析，装配技术往往一直比加工技术落后，而且在生产现代化实现过程当中，面临的一个薄弱环节就是机械装配技术。有鉴于此，当前现代工业发展历程中亟待解决的问题就是做好机械装配自动化的完善。
        1、机械装配自动化的意义　　
        先进和高效的机械设备是提升生产效率和生产质量的关键要素之一。在传统装配模式中主要采取手工装配的方式，此种方式也被称作是劳动型装配模式。然而国际通用标准中规定，单位时间内生产产品数量的值是衡量生产率的标准。因此为了提升生产率，现如今各行业都开始引入自动化生产技术，装配行业也不例外。这种机械化的装配方式和传统的劳动型装配模式相比，其装配效率更高，能够为企业在相同时间内带来更多的生产价值，降低企业的生产成本，提升企业的盈利程度。其主要优势可以总结为以下几点：①固化企业工作流程，使得生产工作变得相对简单，降低了工作人员的工作复杂度。②避免了外界因素对装配技术的影响，有效的提升装配的质量和速度，减少了企业生产过程的工作量，降低了企业的生产和管理成本，实现了生产资源的合理配置。
        2、装配自动化在现代制造业中的重要性
        装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程，生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多，若仍旧采用人工装配的方式，该比值还会提高。据有关资料统计分析，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。自动化装配具备如下优点：①装配效率高，产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下，装配效率的提高对产品生产效率的提高具有重要意义。②自动装配过程一般在流水线上进行，采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作，大大降低了工人的劳动强度。③不会因工人疲劳、疏忽、技术不熟练等因素影响而造成产品质量缺陷或不稳定。④自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。⑤在电子、化学、宇航、国防等行业中，许多装配操作需要特殊环境，人类难以进人或非常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。
        3、机械装配自动化的应用范围
        应用机械装配自动化的范围，一方面应该存在比较好柔软性的外围设备。根据对现代化的装配机械进行分析，就可以了解到这一设施显得比较特殊，与传统的加工机床进行比较，存在着十分明显的差别。而且在这一过程当中，装配机械则是使用在制造特定产品，针对这样的情况，装配机械存在比较高的开发成本与生产成本，那么在使用这一类型的机械过程当中，可是相应的柔性却比较少。从当前的情况来看，由于发展的现代化机械装配自动化依然还是停留在初级阶段，这就使得自动化机械装配系统在一般情况下仅仅只是生产小批量工业。从这就体现出来，现代化机械装配自动化要求机械存在比较好柔性的外围设备，比如能够进行调适的零件仓储设备与产品输送设备，连接工具库、抓钳的更换系统等。

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而且在这一过程当中，从某种程度上进行分析，柔性这是机械系统所拥有的一种特性，有助于让这一系统进行变动生产全方位适用。
        3.1须有柔软性较好的外围设备
        现代化装配机械是一种较为特殊的设施，明显有别于传统的加工机床。同时，装配机械用于特定产品的制造，其具备较高的开发、生产成本，但该类机械在使用过程中，却很少具有相应柔性。由于现代化机械装配自动化的发展仍处于初级阶段，在一般情况下，自动化机械装配系统仅用于中小批量工业生产。因此现代化机械装配自动化要求机械具备柔性较好的外围设备，在一定程度上，柔性为机械系统的一种特性，有助于使该系统全方位适用于生产的变动。
        3.2适用于大批量生产
        经调查发现，专用的现代化装配机械可用于大批量生产，其中，大批量生产的规模是指年产量高于100万件，工件产度大于110mm，工件质量超过50g。较为典型的机械装配对象要求有不同的机械装配过程与之相对应，此类典型机械装配对象有：打印机墨盒、刷子、剃须刀等。机械装配自动化属于高科技术，依据装配机械的构造方式，现代化装配机械亦被称作特种柔性机械。尽管现代技术能够辅助工作人员解决较为复杂的机械装配问题，但现代化机械装配自动化只在特定范围内，具有相应的经济性与现实性，因此，应在实用可靠的前提下，坚持适于产品发展的原则，选用恰当的现代化机械装配自动化程度。
        4、机械装配自动化的发展
        4.1发展机械自动化技术首先要结合生产实际
        发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为主旨。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。
        4.2发展投资少、见效快的低成本自动化技术
        低成本自动化技术相比于高成本，具有潜力大，前景广，投资省，见效快的优点，提高自动化程度，可收到事半功倍的经济效果。我国机械装配业各企业有大量通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有设备为主，合理调整机床布局，添加一小部分数控设备，引入CAD/CAM技术，就能有力发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械装配业自动化技术发展应用提供一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新道路。
        4.3 配套发展机械自动化技术
        现代机械制造技术中已开始应用新材料开发技术、感应技术、信息管理技术、计算机技术及自动化技术等多种技术，贯穿整个产品生产过程，配套性很强。机械制造自动化技术在产品生命周期中需要高效整合传统的生产过程，如何在产品生产中应用科学技术是提高制造技术水平的重中之重。发展机械自动化技术，必须主要关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等，这都将是今后机械自动化的主要技术基础。
        结语：
        随着我国国力及人民生活需求的不断发展，高精尖产品是未来发展的大趋势，由于传统装配在装配精度和装配效率的先天条件，无法满足这些产品的装配需求，因此自动化装配技术必将成为推动这些产品生产的关键要素。我们应该高度重视机械装配自动化技术的发展，大力发挥技术的优势，助力国民经济的快速健康发展。