本書介紹了機(jī)械自動化裝配技術(shù)的基礎(chǔ)知識、自動化裝配系統(tǒng)的組成以及典型機(jī)構(gòu)、機(jī)器人在自動化裝配技術(shù)中的應(yīng)用。
中國是制造大國，制造業(yè)增加值全球占比超過20%，為世界提供了大量高性價比的商品和裝備。近年來，智能制造在中國迅速興起，是實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)騰飛和提升國防實(shí)力的重要基礎(chǔ)，并成為中國制造的主攻方向。隨著新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，全球興起以智能制造為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)變革。在這個充滿挑戰(zhàn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，我們在實(shí)現(xiàn)自身高質(zhì)量發(fā)展的同時，引領(lǐng)零部件工業(yè)持續(xù)向高精尖轉(zhuǎn)型升級，企業(yè)要在產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)計與管理創(chuàng)新上來完成產(chǎn)品的升級換代。
我們要建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國和質(zhì)量強(qiáng)國，離不開自動化技術(shù)。自動化裝配技術(shù)以機(jī)器人為裝配機(jī)械，同時需要柔性的外圍設(shè)備，是智能制造的重要組成部分。我國智能制造、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動，對自動化、智能化的發(fā)展需求與日俱增，實(shí)現(xiàn)裝配自動化是生產(chǎn)過程自動化或工廠自動化的主要標(biāo)志，機(jī)械自動化裝配技術(shù)成為從事智能制造領(lǐng)域工程技術(shù)人員需要掌握的一門重要技術(shù)。
本教材自第一版出版以來，由于緊密結(jié)合工程實(shí)際，深受普通高校及高職院校學(xué)生、企業(yè)讀者的喜愛，并獲得高度評價�？紤]到保持原有教材的風(fēng)格及作為教材應(yīng)有的穩(wěn)定性，作者對教材中的內(nèi)容進(jìn)行了嚴(yán)格審查，更正了第一版中的文字錯誤，修改了部分圖例。為更好地滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，本次修訂注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本理論、基本技能的掌握，每章開篇會明確給出本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)，繪制一張思維導(dǎo)圖，并以實(shí)例或問題的方式導(dǎo)入每個模塊要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；同時，教材中編寫的內(nèi)容較新穎，能與國內(nèi)外前沿技術(shù)接軌，在編寫過程中融入豐富且具有代表性的實(shí)例，并提供演示的動畫或視頻（讀者可掃描封底或每章首的二維碼觀看），對實(shí)例內(nèi)容進(jìn)行具體、透徹分析，對所涵蓋內(nèi)容的闡述深入淺出，便于自學(xué)和實(shí)踐；最后，在每章末尾增加課后思考題，作為學(xué)生本章內(nèi)容學(xué)習(xí)的鞏固和延伸。
全書共分10章。第1章介紹了裝配自動化的作用及基本概況；第2章介紹了自動化裝配技術(shù)基礎(chǔ)，包括自動化裝配的工作流程、結(jié)構(gòu)組成、分類、連續(xù)方法、組織形式與裝配流程及工藝過程的確定；第3章介紹了裝配物料輸送系統(tǒng)，包括帶式輸送系統(tǒng)、鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)、步伐式傳送帶、輥?zhàn)虞斔拖到y(tǒng)、懸掛輸送系統(tǒng)及有軌導(dǎo)向小車等；第4章和第5章介紹了自動上下料裝置（振盤及裝配機(jī)器人）；第6章介紹了自動機(jī)械中的典型間歇送料裝置，包括間歇送料裝置的功能與應(yīng)用、槽輪機(jī)構(gòu)及凸輪分度器的原理與應(yīng)用；第7章與第8章分別介紹了自動機(jī)械中的分隔與換向、定位與夾緊等輔助機(jī)構(gòu)；第9章介紹了手工裝配流水線與自動化裝配生產(chǎn)線的節(jié)拍與工序設(shè)計；第10章介紹了面向裝配的產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)則。
本書由陳繼文、楊蕊、楊紅娟、于復(fù)生、姬帥、閆柯、楊發(fā)展、石運(yùn)序、付秀麗、張政梅、牛文歡、趙彥華、王琛、魏文勝等編寫。在本書編寫過程中，參閱了大量相關(guān)書籍和文獻(xiàn)資料，在此向相關(guān)作者一并表示感謝。
由于作者經(jīng)驗(yàn)不足，水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，懇切希望讀者批評、指正。
編著者
2023年5月
第1章 緒論 1
1.1 裝配自動化的作用 2
1.2 裝配自動化的基本概況 4
1.2.1 裝配自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展 4
1.2.2 裝配自動化的基本要求 5
1.2.3 實(shí)現(xiàn)裝配自動化的途徑 6
思考題與習(xí)題 6
第2章 自動化裝配技術(shù)基礎(chǔ) 8
2.1 自動化裝配的工作流程 9
2.2 自動裝配機(jī)械的結(jié)構(gòu) 11
2.2.1 自動裝配機(jī)械的結(jié)構(gòu)特征 12
2.2.2 自動裝配機(jī)械的結(jié)構(gòu)模塊 12
2.3 自動裝配機(jī)械的分類 15
2.3.1 裝配機(jī)與裝配系統(tǒng) 15
2.3.2 單工位裝配機(jī) 17
2.3.3 雙工位裝配機(jī) 20
2.4 裝配連接方法 27
2.5 組織形式與裝配流程 33
2.6 裝配工藝過程的確定 38
2.6.1 自動裝配條件下的結(jié)構(gòu)工藝性 38
2.6.2 自動裝配工藝設(shè)計的一般要求 41
2.6.3 裝配工藝過程的確定 43
思考題與習(xí)題 44
第3章 裝配物料輸送系統(tǒng) 45
3.1 物料供輸自動化 46
3.2 傳送設(shè)備 48
3.3 帶式輸送系統(tǒng) 49
3.4 鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng) 51
3.5 步伐式傳送帶 53
3.6 輥?zhàn)虞斔拖到y(tǒng) 54
3.7 懸掛輸送系統(tǒng) 54
3.8 有軌導(dǎo)向小車 55
3.9 隨行夾具返回裝置 56
思考題與習(xí)題 56
第4章 振盤送料裝置 57
4.1 振盤的功能與特點(diǎn) 58
4.2 振盤的結(jié)構(gòu)與工作原理 59
4.3 振盤的定向原理 61
4.4 直線送料器 67
4.5 振盤的出料速度調(diào)節(jié) 70
思考題與習(xí)題 72
第5章 裝配機(jī)器人 73
5.1 機(jī)器人的基礎(chǔ)簡介 75
5.1.1 機(jī)械手的定義 75
5.1.2 機(jī)器人的定義 76
5.1.3 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)與規(guī)格 77
5.1.4 機(jī)器人常用材料 78
5.1.5 裝配機(jī)器人的分類 78
5.1.6 裝配機(jī)器人的組成 79
5.1.7 裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備 80
5.1.8 裝配機(jī)器人的工作空間 82
5.2 機(jī)械手的典型運(yùn)動及結(jié)構(gòu)模式 82
5.3 機(jī)械手典型結(jié)構(gòu)組成 85
5.4 機(jī)械手主要性能要求 90
5.5 機(jī)械手的緩沖結(jié)構(gòu) 92
5.6 工業(yè)機(jī)器人末端關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu) 97
5.7 機(jī)器人的控制 98
5.8 機(jī)器人驅(qū)動裝置 104
5.9 機(jī)器人的傳感器 109
5.10 機(jī)器人視覺技術(shù) 111
5.11 機(jī)器人編程技術(shù) 114
5.12 機(jī)器人新技術(shù) 122
5.13 微機(jī)器人與微裝配 123
5.13.1 微機(jī)器人 123
5.13.2 微機(jī)器人分類 125
5.13.3 微驅(qū)動器 127
5.13.4 微定位機(jī)構(gòu) 128
5.13.5 微小目標(biāo)的抓取技術(shù) 131
5.13.6 控制系統(tǒng) 132
思考題與習(xí)題 134
第6章 間歇送料裝置 135
6.1 間歇送料裝置的功能與應(yīng)用 137
6.1.1 間歇輸送的定義 137
6.1.2 間歇輸送的優(yōu)點(diǎn) 137
6.1.3 間歇輸送方式的分類 137
6.1.4 主要技術(shù)要求 137
6.2 槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 138
6.2.1 工作原理 138
6.2.2 特點(diǎn)與工程應(yīng)用 138
6.2.3 機(jī)構(gòu)定位原理 139
6.2.4 運(yùn)動計算分析 139
6.2.5 設(shè)計計算步驟 141
6.3 凸輪分度器的原理及應(yīng)用 142
6.3.1 凸輪分度器的功能與性能特點(diǎn) 142
6.3.2 凸輪分度器的工作原理 144
6.3.3 凸輪分度器工程應(yīng)用 146
6.3.4 凸輪分度器的節(jié)拍 148
思考題與習(xí)題 150
第7章 工件的分隔與換向 151
7.1 工件的暫存與分隔 152
7.1.1 工件的暫存 152
7.1.2 工件的分隔 154
7.1.3 典型工件的分料機(jī)構(gòu) 155
7.2 工件的定向與換向 161
7.2.1 工件的定向與換向 161
7.2.2 定向與換向方法 163
思考題與習(xí)題 166
第8章 工件的定位與夾緊 168
8.1 定位的基本原理 169
8.2 定位的基本方法 172
8.3 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 175
8.4 典型夾緊方法與機(jī)構(gòu) 178
思考題與習(xí)題 184
第9章 裝配流水線節(jié)拍與工序設(shè)計 185
9.1 手工裝配流水線節(jié)拍與工序設(shè)計 186
9.1.1 手工裝配流水線的基本結(jié)構(gòu) 186
9.1.2 手工裝配流水線節(jié)拍 190
9.1.3 手工裝配流水線工序設(shè)計 191
9.2 自動化裝配生產(chǎn)線節(jié)拍與工序設(shè)計 197
9.2.1 由單個裝配工作站組成的自動化專機(jī)節(jié)拍 197
9.2.2 自動化裝配生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)組成及節(jié)拍 204
9.2.3 自動化裝配生產(chǎn)線工序設(shè)計 208
9.2.4 自動機(jī)械優(yōu)化設(shè)計 212
思考題與習(xí)題 213
第10章 面向裝配的產(chǎn)品設(shè)計 215
10.1 面向裝配的設(shè)計概念 216
10.2 面向裝配設(shè)計的原則 217
10.2.1 減少零件數(shù)量 217
10.2.2 減少緊固件的數(shù)量和類型 223
10.2.3 零件標(biāo)準(zhǔn)化 225
10.2.4 模塊化設(shè)計 226
10.2.5 穩(wěn)定的基座 227
10.2.6 零件容易被抓取 228
10.2.7 避免零件纏繞 229
10.2.8 減少零件裝配方向 229
10.2.9 設(shè)計導(dǎo)向特征 231
10.2.10 先定位后固定 232
10.2.11 避免裝配干涉 233
10.2.12 為輔助工具提供空間 234
10.2.13 為重要零部件設(shè)計裝配止位特征 234
10.2.14 防止零件欠約束和過約束 235
10.2.15 寬松的零件公差要求 236
10.2.16 防錯的設(shè)計 238
10.2.17 裝配中的人機(jī)工程學(xué) 246
10.2.18 線纜的布局 248
10.3 面向自動化裝配的設(shè)計 250
10.3.1 適于自動化的產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)則 250
10.3.2 面向高速自動裝配設(shè)計的準(zhǔn)則概要 252
10.3.3 面向機(jī)器人裝配的產(chǎn)品設(shè)計 252
10.3.4 數(shù)字孿生驅(qū)動的產(chǎn)品裝配工藝 253
思考題與習(xí)題 258
參考文獻(xiàn) 259
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