時(shí)間：2023-05-25 15:09:42
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【關(guān)鍵詞】 非標(biāo)準(zhǔn) 自動(dòng)化 裝配設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)單元
1 引言
所謂裝配就是將各種零部件或總成件，按規(guī)定的技術(shù)條件和質(zhì)量要求連接組合成完整產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，也可稱為使各種零部件或總成件具有規(guī)定的相互位置關(guān)系的工藝過(guò)程。可以說(shuō)，裝配工藝在制造行業(yè)的應(yīng)用是十分普遍的。近年來(lái)，隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展和新技術(shù)、新工藝、新材料的廣泛應(yīng)用，高質(zhì)量、高性能的裝配設(shè)備也逐漸得到應(yīng)用，而自動(dòng)化裝配設(shè)備就是在這樣的形勢(shì)下出現(xiàn)的。自動(dòng)化裝配設(shè)備具有性能穩(wěn)定、所需人工少、生產(chǎn)效率高、單件產(chǎn)品的制造成本大幅降低、占用場(chǎng)地最少等優(yōu)越性。下面就非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以確保設(shè)備能發(fā)揮其應(yīng)用的作用。
2 非標(biāo)自動(dòng)化裝配設(shè)備設(shè)計(jì)研究
只有通過(guò)合理而科學(xué)的設(shè)計(jì)，確保設(shè)備的可靠性，我們才能更好地應(yīng)用非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備。為此，主要從以下幾個(gè)方面入手。
2.1 產(chǎn)品的裝配工藝設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的裝配質(zhì)量要求，必須首先分析產(chǎn)品裝配過(guò)程中每一工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，編制和設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品裝配工藝，這直接決定了最終實(shí)現(xiàn)每一裝配工序的機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)和功能，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作順序。沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求和裝配要求進(jìn)行深入研究，會(huì)導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)出的自動(dòng)化裝配設(shè)備出現(xiàn)不易改進(jìn)的弊端，甚至直接導(dǎo)致不易克服的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，裝配工藝也直接影響裝配設(shè)備的總體功能實(shí)現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)布局、控制和檢測(cè)方式等。自動(dòng)化裝配工藝一般包括五個(gè)部分。
2.1.1 裝配工序
裝配工序分為安裝工序和固定工序，安裝工序是指在自動(dòng)裝配設(shè)備的專用工位上進(jìn)行裝配零部件的預(yù)備聯(lián)接。通常固定工序在安裝工序之后，也可以把安裝和固定放在一個(gè)工位上進(jìn)行。根據(jù)裝配任務(wù)的復(fù)雜程度，一個(gè)裝配過(guò)程具有多個(gè)裝配工序，裝配工序的合理分析是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。
2.1.2 檢測(cè)工序
檢測(cè)工序包括對(duì)裝配零部件的檢驗(yàn)、檢查和測(cè)試等，檢測(cè)工序一方面保證裝配質(zhì)量，如裝入零件是否有缺陷、裝入零件方向位置是否準(zhǔn)確、裝入后的尺寸精度、密封質(zhì)量、裝配質(zhì)量等，另一方面在裝配過(guò)程中對(duì)各種故障進(jìn)行處理。
2.1.3 調(diào)整工序
調(diào)整工序是對(duì)裝配工序后具有安裝偏差的零部件位置的糾正。
2.1.4 輔助工序
輔助工序包括對(duì)裝配件的清潔、打標(biāo)記、分選等環(huán)節(jié)。
2.1.5 機(jī)械加工工序
在某些自動(dòng)裝配設(shè)備上，在對(duì)零部件安裝和固定的過(guò)程中，還對(duì)一個(gè)或幾個(gè)特定零件進(jìn)行機(jī)械加工。
產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配工藝往往不是唯一的，符合產(chǎn)品性能要求的生產(chǎn)工藝很多，對(duì)可行的裝配工藝進(jìn)行分析比較，結(jié)合功能實(shí)現(xiàn)的難易程度和品質(zhì)差異，選擇最優(yōu)的產(chǎn)品裝配工藝。
2.2 設(shè)備的功能分解和功能設(shè)計(jì)
產(chǎn)品的裝配工藝確定后，如何實(shí)現(xiàn)每一裝配工藝環(huán)節(jié)，需要結(jié)合裝配工藝進(jìn)行功能分析，將自動(dòng)化裝配設(shè)備的總功能分解為分功能或功能單元，自動(dòng)化裝配設(shè)備是一個(gè)集合機(jī)械、電子、信息等技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，其所分解得到的功能單元不僅包括了對(duì)應(yīng)于各裝配工藝環(huán)節(jié)的子功能，也包括了檢測(cè)、控制、輔助、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)等其他功能。
功能分解可以簡(jiǎn)化自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)難度，有利于找到最優(yōu)的功能實(shí)現(xiàn)方式。
設(shè)備總功能的實(shí)現(xiàn)需要各功能單元的協(xié)同工作，進(jìn)行設(shè)備功能設(shè)計(jì)就是尋求功能單元解的過(guò)程，也是將功能單元具體化、結(jié)構(gòu)化的過(guò)程，解決功能單元解的可行性，要通過(guò)“功能效應(yīng)作用原理”的求解過(guò)程，尋求功能單元實(shí)現(xiàn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、裝置或物理效應(yīng)。最后，對(duì)所有功能單元的解進(jìn)行綜合、集成和系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)各功能單元解之間的匹配和協(xié)同，從而得到一個(gè)系統(tǒng)化的功能解。
裝配設(shè)備的功能分解、求解過(guò)程和裝配工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)相輔相成，互相促進(jìn)的過(guò)程，以產(chǎn)品裝配工藝流程為主線，結(jié)合產(chǎn)品的性能要求，對(duì)功能求解過(guò)程進(jìn)行檢查和優(yōu)化，大膽提出新的工藝方法，可以進(jìn)一步優(yōu)化裝配設(shè)備的功能。
2.3 設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
裝配性生產(chǎn)設(shè)備按照自動(dòng)化程度可以分為半自動(dòng)裝配機(jī)、全自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)化裝配線。設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局一般可以分為轉(zhuǎn)盤(pán)型布局設(shè)計(jì)、環(huán)線型布局設(shè)計(jì)和直線型布局設(shè)計(jì)。
如何選擇合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局，需要考慮具體的生產(chǎn)實(shí)際，按照裝配工藝的復(fù)雜程度和裝配設(shè)備的使用需要進(jìn)行分析。
轉(zhuǎn)盤(pán)型布局具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作方便等特點(diǎn)，適合于裝配工藝簡(jiǎn)單，單機(jī)生產(chǎn)，產(chǎn)品大小適中的裝配環(huán)境。但由于所有的裝配單元都圍繞轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)布局，使得轉(zhuǎn)盤(pán)型裝配機(jī)具有實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且不宜改進(jìn)和進(jìn)行柔性化生產(chǎn)的缺陷。
如圖1所示的環(huán)線型布局適合于裝配工藝復(fù)雜程度適中的裝配環(huán)境，并可以最大限度地節(jié)省使用場(chǎng)地，環(huán)線型布局增大了產(chǎn)品在裝配線上的裝配空間，因此可以按照裝配要求的改變?cè)鰷p裝配的功能單元，使裝配設(shè)備具有柔性化。
圖1 環(huán)線型布局
直線型布局主要使用于大、中型的自動(dòng)化生產(chǎn)裝配生產(chǎn)線，不但可以完成產(chǎn)品加工制造后期的各種裝配、檢測(cè)、標(biāo)識(shí)、包裝等，也可以集合產(chǎn)品的加工制造、裝配、檢測(cè)于一體，完成成品的全自動(dòng)化生產(chǎn)和裝配過(guò)程。它適用于裝配工序多，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟，市場(chǎng)需求巨大的產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配。直線型布局占用場(chǎng)地較大，有足夠的空間布局各裝配單元的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和裝置，可以簡(jiǎn)化裝配機(jī)構(gòu)，并易于增減和改進(jìn)裝配的功能單元，但由于整個(gè)生產(chǎn)線較為復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)線上各裝配單元的控制和協(xié)同，生產(chǎn)節(jié)拍和效率提出較高要求。
2.4 自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是按照設(shè)定的裝配工藝和組成功能單元的原理解，針對(duì)組成裝配工藝的每個(gè)工序模塊或功能單元，分別構(gòu)建完整的機(jī)構(gòu)，然后按照整體裝配工藝和功能實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行組合聯(lián)接，構(gòu)建出能實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配過(guò)程的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。一個(gè)自動(dòng)化裝配設(shè)備一般包括如下幾個(gè)機(jī)構(gòu)單元。
2.4.1 供料單元
供料單元是自動(dòng)化裝配設(shè)備的重要組成部分，從裝配單機(jī)的上料機(jī)構(gòu)到大型裝配生產(chǎn)線的物料輸送系統(tǒng)，供料單元是自動(dòng)裝配設(shè)備具有高效率的先決條件。供料機(jī)構(gòu)單元必須保證各種裝配零件能在準(zhǔn)確的位置、時(shí)間和空間狀態(tài)，從行列中分離并移置到相應(yīng)的裝配工位上。供料單元的檢測(cè)的可靠性是影響自動(dòng)裝配過(guò)程故障率的主要因素。
2.4.2 裝配主體機(jī)架單元
裝配主體機(jī)架單元是指可完成裝配主件輸送功能的主體部分，它包括自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裝配主件的多工位同步或異步傳遞、夾取、裝配和檢測(cè)，還包括配置齊全的液、氣壓管路及電氣配線裝置，而且具有驅(qū)動(dòng)某些裝配單元的裝配工作頭的主動(dòng)軸。
為了實(shí)現(xiàn)裝配主件在輸送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)同步裝配，需要選擇和設(shè)計(jì)精確的機(jī)械分度控制裝置，以保證每個(gè)裝配單元的工裝夾具與輸送動(dòng)作準(zhǔn)確吻合。裝配主體機(jī)架上一般應(yīng)間隔排列裝配工位和檢測(cè)工位，以在上次裝配工序完成后在下道檢測(cè)工位上檢測(cè)有無(wú)工件和裝配位置是否正確，各裝配工位和檢測(cè)工位之間進(jìn)行智能化控制，以保證發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)停機(jī)，以消除連續(xù)的誤裝配，避免生產(chǎn)浪費(fèi)。
2.4.3 自動(dòng)化裝配單元
自動(dòng)化裝配單元布置在裝配主體機(jī)架上，對(duì)應(yīng)于各裝配工位的裝配功能，自動(dòng)化裝配單元可以由機(jī)構(gòu)、液氣壓、電機(jī)拖動(dòng)所構(gòu)成，和裝配主體機(jī)架相配合完成特定裝配動(dòng)作。
機(jī)械手或工業(yè)機(jī)器人可以在一次動(dòng)作循環(huán)中完成各種動(dòng)作，可以作為布置在主體機(jī)架上的裝配單元進(jìn)行復(fù)雜部件的裝配。使用機(jī)械手可以簡(jiǎn)化裝配主體機(jī)架的復(fù)雜程度，提高裝配的可靠性。
2.4.4 分撿單元
為保證最終裝配成品的合格率，在裝配自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮和布置適當(dāng)?shù)姆诌x換向機(jī)構(gòu)，對(duì)各道裝配工序中產(chǎn)生的次品按照要求進(jìn)行分檢和分流。分檢單元不但可以提高裝配的成品合格率，而且可以有效保證裝配錯(cuò)誤的半成品避免進(jìn)入下面的裝配工序，減小因裝配和檢測(cè)故障造成的停機(jī)，大大提高裝配生產(chǎn)效率。
2.5 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的選擇
整個(gè)裝配設(shè)備的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，需要考慮采用何種控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)化控制。對(duì)簡(jiǎn)單的控制任務(wù)較少的自動(dòng)化裝配設(shè)備，采用單片機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低等優(yōu)點(diǎn)。
3 結(jié)語(yǔ)
總之，裝配是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為此，自動(dòng)化裝配設(shè)備的出現(xiàn)無(wú)疑能使產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，并能減少勞動(dòng)量、提高裝配效率，可以大大降低企業(yè)的裝配成本。因此，為了確保自動(dòng)化裝配設(shè)備能發(fā)揮其應(yīng)用的作用，加強(qiáng)自動(dòng)化裝配設(shè)備設(shè)計(jì)研究是十分必要的。
關(guān)鍵詞：非標(biāo)準(zhǔn)；自動(dòng)化；裝配設(shè)備；設(shè)計(jì)要點(diǎn)
裝配就是指將總成件或者是總的零部件全部按照相應(yīng)的規(guī)定和質(zhì)量要求來(lái)進(jìn)行全部產(chǎn)品的連接與組合的過(guò)程，也被人們稱作是各種總成件或者是零部件的位置關(guān)系的具體工藝過(guò)程。裝配工藝在制造行業(yè)的發(fā)展中是極為重要的，伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，新材料與新工藝是極為廣泛的，各種高性能與高質(zhì)量的裝配設(shè)備都在制造行業(yè)的需求中被研發(fā)出來(lái)，因此，可以說(shuō)非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)工作是非常重要的，自身有著生產(chǎn)效率高、所需人工少、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
1 非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備產(chǎn)品裝配工藝
裝配工藝對(duì)于裝配設(shè)備有著一定的影響，能夠在結(jié)構(gòu)布局、實(shí)現(xiàn)方式。檢測(cè)方式和控制方式上進(jìn)行充分的控制。自動(dòng)化裝配工藝主要包括五個(gè)部分：裝配工序、檢測(cè)工序、調(diào)整工序、輔助工序、機(jī)械加工工序。
1.1 裝配工序
裝配工序主要分為兩個(gè)步驟，一個(gè)是安裝工序，另外一個(gè)是固定工序。安裝工序主要是指自動(dòng)裝配設(shè)備上的一些專用工位進(jìn)行相應(yīng)的裝配零部件的預(yù)備連接工作。一般情況下，固定工序是在設(shè)備的安裝工序之后的，固定工序是裝配設(shè)備設(shè)備安裝中十分重要的環(huán)節(jié)，有些裝配設(shè)備在安裝的過(guò)程中，也可以將固定工序與安裝工序結(jié)合在一起進(jìn)行安裝，放在同一個(gè)工位上來(lái)進(jìn)行。裝配任務(wù)是極為復(fù)雜的，但是也根據(jù)任務(wù)的具體情況而定，裝配的過(guò)程是極為復(fù)雜的，需要有著多個(gè)裝配的程序，裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)工作主要就是對(duì)這些裝配程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能夠保證裝配的合理性。
1.2 檢測(cè)工序
檢測(cè)工序主要包括b配零部件的測(cè)試、檢驗(yàn)和檢查等環(huán)節(jié)，這樣能夠充分的保證整個(gè)裝配的質(zhì)量，例如裝入的零部件方位知否是正確的、裝入的零件是否有著缺陷、在裝入之后裝配質(zhì)量、密封質(zhì)量和尺寸的精度是否符合相應(yīng)的工藝要求，裝配設(shè)備在裝配的過(guò)程中，一定要重視對(duì)于各種故障的處理，這也是檢測(cè)工序中十分重要的環(huán)節(jié)，將檢測(cè)工序做好，才能夠充分的保證裝配設(shè)備的正常進(jìn)行。
1.3 調(diào)整工序
調(diào)整工序主要是指對(duì)于整個(gè)裝配工序環(huán)節(jié)中可能存在的誤差進(jìn)行糾正。
1.4 輔助工序
輔助工序主要包括分選、打標(biāo)記和清潔等環(huán)節(jié)。
1.5 機(jī)械加工工序
機(jī)械加工工序在自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要表現(xiàn)在固定和安裝上，能夠?qū)σ粋€(gè)或者是幾個(gè)零部件進(jìn)行充分的加工，提高生產(chǎn)的效率。但是產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配工藝并不是唯一的，與產(chǎn)品要求相同的工藝是也有很多，在這樣的情況下，就要對(duì)可行的裝配工藝進(jìn)行充分的分析，對(duì)于整個(gè)工藝進(jìn)行充分的比較，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的難易程度和功能來(lái)進(jìn)行差異的比較，從而選擇出最有的產(chǎn)品裝配工藝。
2 非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)
2.1 結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
裝配設(shè)備按照相關(guān)的自動(dòng)化程度可以將其分為全自動(dòng)裝配機(jī)、半自動(dòng)裝配機(jī)和自動(dòng)化裝配機(jī)，裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在布局上可以分為直線型的布局設(shè)計(jì)、環(huán)線型的布局設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)盤(pán)型的布局設(shè)計(jì)。在這樣的情況下，就要明確整個(gè)裝配設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，從而選擇正確的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，還要按照具體的生產(chǎn)情況，根據(jù)相應(yīng)工藝的復(fù)雜性和裝配設(shè)備的應(yīng)用情況來(lái)進(jìn)行全面的分析。
轉(zhuǎn)盤(pán)型的布局有著操作方便、占地面積小和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，而且適合應(yīng)用在裝配工藝較為簡(jiǎn)單的自動(dòng)化裝配設(shè)計(jì)中，還要保證產(chǎn)品大小適中，其生產(chǎn)的環(huán)境是適合單機(jī)生產(chǎn)的，這樣才能夠保證自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)更加的合理，布局符合生產(chǎn)的基本要求。但是由于裝配設(shè)備的裝配單元都是通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的布局的，這樣就導(dǎo)致了整個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)裝配機(jī)有著不宜改進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和需要進(jìn)行柔性化生產(chǎn)的缺點(diǎn)。環(huán)線型的布局是適合應(yīng)用在裝配工藝比較復(fù)雜的裝配設(shè)備生產(chǎn)中，這樣就能夠最大限度節(jié)省設(shè)備的使用場(chǎng)地，而且環(huán)線型布局會(huì)增加整個(gè)裝配的空間，也能夠按照裝配設(shè)備的生產(chǎn)要求來(lái)對(duì)整個(gè)功能單元進(jìn)行增減，這樣裝配設(shè)備就有著柔性化的特點(diǎn)。
2.2 自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.2.1 供料單元
供料單元是自動(dòng)化裝配設(shè)備的重要組成部分，從裝配單機(jī)的上料機(jī)構(gòu)到大型裝配生產(chǎn)線的物料輸送系統(tǒng)，供料單元是自動(dòng)裝配設(shè)備具有高效率的先決條件。供料機(jī)構(gòu)單元必須保證各種裝配零件能在準(zhǔn)確的位置、時(shí)間和空間狀態(tài)，從行列中分離并移置到相應(yīng)的裝配工位上。供料單元的檢測(cè)的可靠性是影響自動(dòng)裝配過(guò)程故障率的主要因素。
2.2.2 裝配主體機(jī)架單元
裝配主體機(jī)架單元是指可完成裝配主件輸送功能的主體部分，它包括自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裝配主件的多工位同步或異步傳遞、夾取、裝配和檢測(cè)，還包括配置齊全的液、氣壓管路及電氣配線裝置，而且具有驅(qū)動(dòng)某些裝配單元的裝配工作頭的主動(dòng)軸。
為了實(shí)現(xiàn)裝配主件在輸送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)同步裝配，需要選擇和設(shè)計(jì)精確的機(jī)械分度控制裝置，以保證每個(gè)裝配單元的工裝夾具與輸送動(dòng)作準(zhǔn)確吻合。裝配主體機(jī)架上一般應(yīng)間隔排列裝配工位和檢測(cè)工位，以在上次裝配工序完成后在下道檢測(cè)工位上檢測(cè)有無(wú)工件和裝配位置是否正確，以保證發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)停機(jī)，以消除連續(xù)的誤裝配，避免生產(chǎn)浪費(fèi)。
2.2.3 自動(dòng)化裝配單元
自動(dòng)化裝配單元布置在裝配主體機(jī)架上，對(duì)應(yīng)于各裝配工位的裝配功能，自動(dòng)化裝配單元可以由機(jī)構(gòu)、液氣壓、電機(jī)拖動(dòng)所構(gòu)成，和裝配主體機(jī)架相配合完成特定裝配動(dòng)作。
機(jī)械手或工業(yè)機(jī)器人可以在一次動(dòng)作循環(huán)中完成各種動(dòng)作，可以作為布置在主體機(jī)架上的裝配單元進(jìn)行復(fù)雜部件的裝配。使用機(jī)械手可以簡(jiǎn)化裝配主體機(jī)架的復(fù)雜程度，提高裝配的可靠性。
2.2.4 分撿單元
保證最終裝配成品的合格率，在裝配自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮和布置適當(dāng)?shù)姆诌x換向機(jī)構(gòu)，對(duì)各道裝配工序中產(chǎn)生的次品按照要求進(jìn)行分檢和分流。
3 結(jié)論
綜上所述，裝配是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)自動(dòng)化裝配設(shè)備的特點(diǎn)，提出在自動(dòng)化非標(biāo)裝配設(shè)備設(shè)計(jì)中，從裝配工藝、結(jié)構(gòu)布局、等方面進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，優(yōu)化和合理的總體設(shè)計(jì)可以加快非標(biāo)裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)度，保證自動(dòng)化裝配設(shè)備系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]程廣華.自動(dòng)化裝配系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].日用電器，2012（03）.
名：
性
別： 男
民
族： 漢
現(xiàn)所在地：
意向地區(qū)：
尋求職位： 設(shè)備主管、 項(xiàng)目主管、 工程主管
待遇要求： 可面議
最快到崗： 即刻到崗
教育經(jīng)歷：
XX年 XX理工大學(xué) 機(jī)電一體 大專
XX年 XX二中 理科 高中
工作經(jīng)驗(yàn)：
一、**公司
行業(yè)類別： 電子、微電子技術(shù)、集成電路
擔(dān)任職位： 設(shè)備主管
工作描述： 1、設(shè)備管理，推行TPM體系理念制定完善設(shè)備相應(yīng)的管理程序制度，完善內(nèi)部管理，滿足ISO內(nèi)審和外審的要求。
2、細(xì)化設(shè)備操作和設(shè)計(jì)與維修人員職責(zé)分工，做好各設(shè)備滿足于生產(chǎn)的保障工作，對(duì)維修和設(shè)計(jì)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，負(fù)責(zé)設(shè)備維修點(diǎn)問(wèn)題解決。
3、對(duì)落后的不能滿足生產(chǎn) 或達(dá)不到工藝要求的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)改進(jìn)的機(jī)臺(tái) 或配件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、收集，審核，分析設(shè)備的各種記錄報(bào)表，原始數(shù)據(jù)信息，及時(shí)解決各種隱患預(yù)防故障問(wèn)題的發(fā)生。
5、建立、完善好人員的各項(xiàng)管理制度，對(duì)人員的績(jī)效考核和技能培訓(xùn)，負(fù)責(zé)生產(chǎn)線新設(shè)備的開(kāi)發(fā)、管理和自動(dòng)化改造，完善和提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平;
6、設(shè)備開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化建立、器件選型審核、針對(duì)舊設(shè)備零件磨損狀況評(píng)估，重新制作或改進(jìn)原材料性能。
二、**公司
行業(yè)類別： 電子、微電子技術(shù)、集成電路
擔(dān)任職位： 設(shè)備設(shè)計(jì)工程師 工作描述： 1、參與LCD模組生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、測(cè)試生產(chǎn)線的工藝流程設(shè)計(jì)。
2、設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)器。完成生產(chǎn)所需的動(dòng)作及達(dá)到可靠性、安全性、容易維護(hù)和使用的要求。
3、購(gòu)買(mǎi)設(shè)備所需的所有部件(包括機(jī)械、電氣)及控制部件的質(zhì)量、交期和成本。
4、編制控制時(shí)序圖，便于編程;與機(jī)械、軟件工程師一起對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。
5、解決設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
6、指導(dǎo)設(shè)備的維護(hù)、維修。針對(duì)公司的生產(chǎn)狀況，主導(dǎo)開(kāi)發(fā)部對(duì)各條生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造及新設(shè)備的研發(fā)工作;
7、設(shè)計(jì)生產(chǎn)所需的治具和夾具，上料/清洗/噴印生產(chǎn)線,BL組裝機(jī)，點(diǎn)膠機(jī)設(shè)備。
8.熟練應(yīng)用三菱FX系列、歐姆龍系列、臺(tái)達(dá)、松下等多種PLC編程工具，以及觸摸屏、變頻器、溫控、網(wǎng)絡(luò)通訊、伺服/步進(jìn) 等的綜合運(yùn)用。
三、**公司
行業(yè)類別： 儀器儀表、電工設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化
擔(dān)任職位： 機(jī)電工程師工作描述： 1、改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)線;解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，評(píng)估生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行的狀況、 對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備.維修.保養(yǎng).按照維修保養(yǎng)制度的規(guī)定，提出對(duì)設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃并負(fù)責(zé) 對(duì)舊機(jī)改良。
2、根據(jù)生產(chǎn)線的要求購(gòu)買(mǎi)設(shè)備，及評(píng)價(jià)供應(yīng)商，對(duì)設(shè)備改進(jìn)以及新設(shè)備的安裝，調(diào)試，驗(yàn)收等。
3、根據(jù)生產(chǎn)線的要求設(shè)計(jì)一些非標(biāo)件及傳動(dòng)裝置。設(shè)備維修的跟進(jìn)，對(duì)凝難問(wèn)題進(jìn)行分析，解決。
4、協(xié)助設(shè)備維修、維護(hù)提出改進(jìn)工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備等方面的建議;及時(shí)、高效地診斷并解決生產(chǎn)設(shè)備的故障。
5、建立設(shè)備維護(hù)體系，使機(jī)械處于良好狀態(tài)，保證生產(chǎn)平穩(wěn)進(jìn)行。
技能專長(zhǎng)：
1、熟悉生產(chǎn)的設(shè)備等管理體系，可從事生產(chǎn)和設(shè)備工程管理;
2、會(huì)使用WORD,EXCEL,電腦辦公軟件和Solidworks,AUTOCAD,PLC,觸摸屏，組態(tài),C/C++語(yǔ)言的設(shè)計(jì)繪圖，電控上位機(jī)北京亞控軟件;
3、精通工業(yè)自動(dòng)化多種設(shè)備維護(hù);維修和改良性維修;
4、擅長(zhǎng)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備改良和技術(shù)革新;
關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Inventor iLogic；規(guī)則驅(qū)動(dòng)；模型設(shè)計(jì)；快速設(shè)計(jì)
DOIDOI：10.11907/rjdk.162861
中圖分類號(hào)：TP301
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2017）005001103
0引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代制造業(yè)獲得了巨大進(jìn)步，一系列復(fù)雜而嚴(yán)峻的考驗(yàn)也隨之而來(lái)。制造商們面臨著如何滿足客戶的多樣化需求、如何有效控制產(chǎn)品質(zhì)量和成本，以及如何合理利用資源、減少重復(fù)工作等亟待解決的難題。尤其是對(duì)于類似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在已有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)上創(chuàng)建能夠滿足不同客戶多樣化產(chǎn)品需求的設(shè)計(jì)方法迫在眉睫。隨著三維設(shè)計(jì)軟件功能的日益強(qiáng)大，產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入可視化、可編程的智能設(shè)計(jì)階段，在已有的產(chǎn)品模型基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，將模型中的定量尺寸變量化，使之成為可以任意修改的參數(shù)，再利用尺寸驅(qū)動(dòng)的方法，結(jié)合可視化交互界面，可達(dá)到快速生成模型的目的。目前，各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件如UG、SolidWorks、ProE、Inventor等都可以對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。Inventor是Autodesk公司研發(fā)的一款三維設(shè)計(jì)軟件，其內(nèi)嵌的iLogic模塊可以通過(guò)編寫(xiě)規(guī)則驅(qū)動(dòng)模型的參數(shù)和屬性，從而實(shí)現(xiàn)模型的快速設(shè)計(jì)。
1Inventor iLogic概述
1.1Inventor iLogic 介紹
Inventor軟件的功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有明顯的“設(shè)計(jì)支持”的特點(diǎn)，起初在設(shè)計(jì)意圖表達(dá)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和設(shè)計(jì)決策支持3個(gè)方面，Inventor并沒(méi)有能夠提供一種可靠完善的解決方案，對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)中諸如設(shè)計(jì)重用等功能需求也沒(méi)有很好的解決途徑，直到Inventor iLogic 的到來(lái)令I(lǐng)nventor軟件的設(shè)計(jì)功能得到了極大提高。iLogic是由Autodesk于2008年從Logimetrix公司收購(gòu)的，起初作為外部插件使用，在Inventor軟件更新到2011版本時(shí)被正式列入軟件， 成為Inventor中的一個(gè)模塊。“iLogic”的“i”代表智能，“l(fā)ogic”代表邏輯，這些都體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于模型的一些手動(dòng)操作，可以由iLogic自動(dòng)完成。iLogic主要通過(guò)編寫(xiě)規(guī)則，調(diào)用自身函數(shù)功能進(jìn)行邏輯判斷，執(zhí)行相應(yīng)操作。這種設(shè)計(jì)方法稱為規(guī)則驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（RDD，Rules Driven Design），它是iLogic事務(wù)處理的主要手段，是設(shè)計(jì)構(gòu)思片段的一種程序表達(dá)，這些規(guī)則的運(yùn)行能夠改變模型參數(shù)，減少重復(fù)的修改操作＼[1＼]。
1.2iLogic與結(jié)合
語(yǔ)言功能強(qiáng)大，簡(jiǎn)單易懂，繼承了Visual Basic 語(yǔ)言的特點(diǎn)，并且是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，許多三維造型軟件例如SolidWorks、ProE等都提供了二次開(kāi)發(fā)的API接口。此外，可以在Visual Studio 集成_發(fā)平臺(tái)上，借助其強(qiáng)大的編輯和調(diào)試功能，使開(kāi)發(fā)過(guò)程更加簡(jiǎn)捷、方便＼[2＼]。iLogic可以與結(jié)合，利用其面向?qū)ο蟮募夹g(shù)完成自定義界面的創(chuàng)建，包括復(fù)雜計(jì)算和函數(shù)創(chuàng)建都可以封裝，從而被iLogic調(diào)用。這樣可以充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)，將計(jì)算、界面和模型連接起來(lái)，簡(jiǎn)化繁雜的步驟，提高設(shè)計(jì)效率。具體作用過(guò)程為將模型中的參數(shù)傳遞給交互界面，通過(guò)自定義計(jì)算將結(jié)果傳遞給對(duì)應(yīng)的參數(shù)，利用計(jì)算所得的參數(shù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，達(dá)到快速改變模型尺寸的目的。
2設(shè)計(jì)模式與基本原理
Inventor iLogic具有兩種設(shè)計(jì)模式，其本質(zhì)都是利用iLogic讀寫(xiě)Excel表格和自動(dòng)更新模型的功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速改型，提高開(kāi)發(fā)效率＼[3＼]。第一種是簡(jiǎn)單的并行設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果需要用到參數(shù)傳遞，可以先把數(shù)據(jù)之間的關(guān)系寫(xiě)入Excel表格。等到產(chǎn)品裝配完成，再利用iLogic編寫(xiě)相應(yīng)規(guī)則并運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與模型自動(dòng)更新。另一種模式則是利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工程圖的模式，不同于一般從數(shù)據(jù)到三維模型再到工程圖的設(shè)計(jì)流程，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工程圖能夠建立數(shù)據(jù)與工程圖的直接聯(lián)系，利用iLogic自動(dòng)完成打開(kāi)模型、獲取最新數(shù)據(jù)、更新模型和更新工程圖這一系列動(dòng)作。
Inventor iLogic設(shè)計(jì)原理非常簡(jiǎn)單，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于模型參數(shù)、特征、屬性等信息邏輯上的處理。編寫(xiě)規(guī)則時(shí)對(duì)字符串?dāng)?shù)據(jù)類型進(jìn)行對(duì)比判斷，對(duì)數(shù)值類型數(shù)據(jù)進(jìn)行大小判斷，對(duì)布爾型數(shù)據(jù)進(jìn)行是非判斷，再根據(jù)判斷結(jié)果，完善規(guī)則的編寫(xiě)。iLogic的所有功能都是調(diào)用自身的函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，不同于SolidWorks、ProE以及Inventor自身用于二次開(kāi)發(fā)的API函數(shù)的復(fù)雜難懂，iLogic模塊提供的函數(shù)和代碼簡(jiǎn)單易學(xué)，想要實(shí)現(xiàn)什么功能，以及如何編寫(xiě)代碼段實(shí)現(xiàn)，具有怎樣的語(yǔ)法規(guī)則，iLogic在規(guī)則編輯器的函數(shù)區(qū)域都已一一列出。所以使用Inventor iLogic進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，其本質(zhì)就是要了解并掌握其提供的函數(shù)及編程規(guī)則。
3設(shè)計(jì)實(shí)例
3.1設(shè)計(jì)思路
本文以SC型氣缸（見(jiàn)圖1）的快速生成設(shè)計(jì)為例，詳細(xì)介紹利用iLogic規(guī)則驅(qū)動(dòng)模型的整個(gè)過(guò)程。建模分為3個(gè)部分，分別為氣缸缸體部分、活塞部分和活塞桿體上的螺母部分，屬于兩層裝配關(guān)系（見(jiàn)圖2）。對(duì)于零件模型，在建模之前可以先分析每個(gè)部分涉及的建模參數(shù)，例如氣缸直徑、行程以及缸體寬度等，總結(jié)相關(guān)參數(shù)并建立自己的命名規(guī)則。建立命名規(guī)則時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意變量名稱不能與Inventor中的單位類型相沖突。
在建立模型時(shí)，Inventor參數(shù)編輯器會(huì)自動(dòng)記錄每個(gè)特征用到的參數(shù)（見(jiàn)圖3），可以對(duì)參數(shù)名稱進(jìn)行修改，與之前總結(jié)的參數(shù)名稱相對(duì)應(yīng)。除自動(dòng)記錄的模型參數(shù)外，還可以自定義用戶參數(shù)，例如氣缸缸體上的“孔1”特征可以通過(guò)自定義文本參數(shù)“孔1規(guī)格”的方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)修改。創(chuàng)建總裝配體時(shí)，Inventor iLogic可以通過(guò)創(chuàng)建零件之間的關(guān)聯(lián)達(dá)到改變零件尺寸時(shí)部件也隨之變化的協(xié)同設(shè)計(jì)，這種通過(guò)關(guān)聯(lián)尺寸改變部件尺寸的方法大大節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。裝配時(shí)，首先放置各零件模型，添加約束和定位，然后添加用戶參數(shù)，定義關(guān)鍵參數(shù)，使用iLogic語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)參數(shù)相互傳遞的過(guò)程。以下是將零部件定義的尺寸參數(shù)相互關(guān)聯(lián)的部分代碼：
Parameter（“缸體部分：1” “V1”） = Parameter（“活塞部分：1” “d1”）
Parameter（“活塞部分：1” “d1”） = Parameter（“螺母部分：1” “d2”）
這樣即可將零件之間的尺寸相互關(guān)聯(lián)，改變一個(gè)零件尺寸，與之相關(guān)的另一個(gè)零件尺寸也會(huì)隨之改變，重新生成所需要的模型。將模型參數(shù)和用戶參數(shù)定義完畢之后，可以建立一些iLogic規(guī)則，例如賦予模型不同材料特性，完善iproperty中的各項(xiàng)特性等。
3.2自定義用戶界面
利用搭建交互界面，首先定義公共變量，變量名稱要與之前定義的fx參數(shù)表中的參數(shù)名稱一致，部分代碼如下：
因?yàn)榻⒛Ｐ蜁r(shí)所用到的尺寸參數(shù)與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)錄入Excel表格內(nèi)的參數(shù)并不是完全對(duì)應(yīng)，Excel表格所有的型號(hào)尺寸都是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)錄入，但建模時(shí)所用的部分驅(qū)動(dòng)尺寸是由標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)算所得，所以要總結(jié)并列出所有一級(jí)尺寸和二級(jí)尺寸之間的運(yùn)算關(guān)系，將計(jì)算公式編入程序。當(dāng)輸入一級(jí)尺寸數(shù)值時(shí)，利用后臺(tái)自動(dòng)運(yùn)算，可以獲得所需的二級(jí)參數(shù)值。編寫(xiě)好的界面如圖4所示。用戶可以自定義模型各參數(shù)尺寸，也可以選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，將Excel表格中的數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖5）自動(dòng)加載到文本框中。為避免用戶輸入尺寸時(shí)超出規(guī)定范圍，還可以在程序里加入一些判斷語(yǔ)句，限定尺寸界限，以避免不合理的計(jì)算和驅(qū)動(dòng)過(guò)程＼[4＼]。
If L1000 Then
MessageBox.Show（“氣缸的行程超出了合理范圍，請(qǐng)重新輸入尺寸！”）
編寫(xiě)好相關(guān)賦值和計(jì)算代碼后，運(yùn)行程序會(huì)產(chǎn)生一個(gè).dll文件，將文件放置到三維模型的目錄下可將文件加載到Inventor中。同名參數(shù)會(huì)自動(dòng)一一對(duì)應(yīng)，用戶也可以在此基礎(chǔ)上添加規(guī)則，實(shí)現(xiàn)一些其它的附加功能。運(yùn)行規(guī)則，編寫(xiě)好的界面會(huì)自動(dòng)加載，輸入相應(yīng)參數(shù)，即可對(duì)模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
3.3運(yùn)行結(jié)果
界面上的參數(shù)與fx參數(shù)表里定義的用戶參數(shù)對(duì)應(yīng)，通過(guò)輸入自定義尺寸驅(qū)動(dòng)生成的氣缸模型如圖6所示。
3.4工程圖生成
在建模的同時(shí)生成模型的工程圖模板，每次驅(qū)動(dòng)模型，工程圖也會(huì)隨之更新。為了完善模型工程圖，可以對(duì)模型iproperty進(jìn)行設(shè)置，自動(dòng)生成各零件模型的名稱、規(guī)格、材料和顏色等特性。此外，對(duì)于工程的各種操作也可以利用iLogic函數(shù)實(shí)現(xiàn)，比如放置各視圖的位置、圖幅大小的控制、標(biāo)題欄的完善等。iLogic還支持將工程圖導(dǎo)出，轉(zhuǎn)化為AutoCAD DWG以及PDF等常用的文件格式＼[5＼]。
4結(jié)語(yǔ)
本文主要介紹了如何利用Inventor iLogic模塊的功能實(shí)現(xiàn)模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)，并且通過(guò)實(shí)例論述了整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，利用iLogic和相結(jié)合的方法創(chuàng)建了良好的交互界面，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品模型快速設(shè)計(jì)的目的。由此可見(jiàn)，Inventor結(jié)合iLogic在模型設(shè)計(jì)方面能夠?qū)⑵湓O(shè)計(jì)重用的能力提高到一個(gè)新水平，利用Inventor iLogic能夠?qū)⒛Ｐ蛿?shù)據(jù)融入各個(gè)規(guī)則，代替原來(lái)手動(dòng)操作的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)更高效、便捷的模型改型設(shè)計(jì)。而Inventor涵蓋的零件、部件、工程圖文檔類型及其支持對(duì)零件參數(shù)、模型材料外觀等一系列功能的控制可使其對(duì)于產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)更加全面、便利。另外，利用強(qiáng)大的面向?qū)ο蠊δ軄?lái)完善整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的界面設(shè)計(jì)和復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，使交互過(guò)程更加方便、直觀，極大地提高了工作效率。隨著Inventor iLogic技術(shù)的日益完善，用戶關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)和自動(dòng)化設(shè)計(jì)的能力也不斷提高，利用編寫(xiě)好的則和程序代替重復(fù)的手動(dòng)操作，對(duì)于各類機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有重要意義。
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