淺談現代化機械裝配自動化的應用與發展

于淼 朱博文 錢藝芃 熊丹妮

摘 要：裝配自動化是實現生產過程及自動化的重要組成部分，其意義在于提高生產效率、降低成本、保證產品質量，尤其在減輕或取代特殊條件下的人工裝配勞動效果極為突出。于加工技術而言，我國裝配技術較為落后，裝配工藝已成為現代生產的薄弱環節。因此，實現裝配過程自動化越來越成為現代工業生產中迫切需要解決的一個重要問題。

關鍵詞：現代化機械裝配;自動化

工業是國家發展的主要支柱之一，工業的發展和繁榮直接關系到國民經濟、國家建設等的發揮狀態和進步。而隨著現代化生產的到來，工業生產裝配機械化、自動化甚至智能化的到來，給我國生產制造帶來巨大的變化。機械裝配在制造業的產業結構中占據著不可忽視的地位，無論重工產業還是中、輕工、其他制造類的產業對機械裝配的自動化應用和發展就優化產業結構、提高裝配效率，進而提升產業效益等方面具有十分明顯的優勢和不可估量價值

1 現代化機械裝配自動化的概況

現代化機械裝配簡單地講就是在現代化的機械生產制造的基礎上，對產品的自動加工過程，而整個加工工藝流程貫穿整個產品的從零部件到產品成型的全程。所以每一部分的裝配都是其中的一部分，就目前而言，產品的裝配過程仍離不開人工。機械裝配的自動化技術雖然廣泛應用于各個產業的產品生產過程，但也只是實現局部裝配的自動化。目前世界上最為先進的裝配工藝的確可以實現某些產品裝配的全程機械化和自動化，只需要極少數的工作人員進行相關的監測和管理。

目前大多數的企業生產都實現了機械化，以機械代替人工或者人工控制機械進行生產和裝配。多數的企業在產品裝配工藝過程中，大都可以實現部分裝配的自動化，就是說使用機械進行正確、合理地安裝。這不僅是技術發展的現狀，也是零部件配合安裝的現實局限，因為有些精密配件必須人工借助儀器去操作和安裝，同時很多環節也需要人工去檢驗、校核和調整產品的裝配狀況。所以，現代化機械裝配自動化并不是所有產品裝配過程全程實現自動化（無人工參與裝配，是未來發展的趨勢和研究方向），只是就目前的技術、條件而言，是指實現大部分裝配流程的機械化和自動化，從而提高人工裝配的生產效率、減少工作人員和勞動強度，從而降低生產成本。其優點如下：

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。

2 現代化機械裝配自動化的應用

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。自動化的裝配系統可用于中小批量生產，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。

3 現代化機械裝配自動化發展

3.1發展機械自動化配套技術

現代化機械裝配自動化技術是指，以機械控制理論為指導，綜合研究與生產相關的人流與物流的作用，并涉及計算機技術、自動控制體系、微電子技術、機械技術等。這就表明，發展現代化機械裝配自動化技術，應關注機床裝料、零件檢測、電子學等方面的自動化發展，并在廣泛選用數控程序機床的基礎上，研制出可靠、高效的自動化機械裝配線、自動化監控系統與信息系統。此外，發展機械裝配自動化技術，需在發展主機的前提下，配套發展與機械裝配自動化相關的元件，諸如：可編程監控器、各種傳感器、微處理機、新型刀具等。

3.2發展投資少、見效快的低成本自動化技術

發展低成本自動化技術，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，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，添加少量的數控設備，引入 CAD/CAM 技術，就能充分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、以信息自動化為先導、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途徑。

3.3結合生產實際發展機械自動化技術

先進裝配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導向。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，應結合實際，注重實用，即對國民經濟產生實際效益。

4 結束語

綜上所述，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。

參考文獻：

[1]李巖.機械裝配過程自動化淺析[J].中國新技術新產品，2012，11：109.