汽车装配工艺现状及发展趋势

２００７年第８期　・专题述评・　

文章编号：１００１—２２６５（２００７）０８—０００１—０４　

装配机器人的现状与发展趋势　

董欣胜　，张传思　，李新　

（１．大连机床集团有限责任公司技术中心，辽宁大连　１１６６２０；２．大连理工大学机械工程学院，辽宁大　

连１１６０２３；３．大连市技师学院，辽宁大连１１６０１３）　

摘要：介绍了装配机器人的定义、组成、分类及其特点。阐述了装配机器人的关键技术及其发展现状。　

展望了装配机器人的发展趋势。　．　

关键词：装配机器人；关键技术；现状与趋势　

中图分类号：ＴＰ２４２．２　文献标识码：Ａ　

Ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　Ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　Ｒｏｂｏｔ　

ＤＯＮＧ　Ｘｉｎ—ｓｈｅｎｇ。，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｕａｎ．ｓｉ　，ＬＩ　Ｘｉｎ　

（１．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＤａＬｉａｎ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｄａｌｉａｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１　６６２０；２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１）ａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１６０２３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ｒｏｂｏｔ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏ－　

ｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ｒｏｂｏｔ　ａｒｅ　ｅｘｐｏｕｎ－　

ｄｅｄ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ｒｏｂｏｔ　ａｒｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．　

83工程技术

1　引言 工程机械都是有成百上千个零部件组成的。这些零部件按照图纸的标记，装配在一起，构成具有一定功能的机械装备。装配工艺对于机械设备来说有着至关重要的作用。在装配的过程中，我们使用的相关设备不是很多，工艺也没有太过复杂的地方，因此运用现代化的设备，使用先进的工艺手段等可以有效提升工程机械的装配水平，降低工人的劳动强度等。2　装配工艺现状 （1）装配形式。第一，固定式的装配形式。这是针对一些大型的工程设备的组装，将其固定在某一个工位上进行的。在装配全程中不存在工件的移动。这种装配方式效率不是很高，主要针对一些特殊性的工程机械，例如：超大型的起重设备等[1]。第二，移动式的装配形式。这种装配方式主要特征就是需要进行相关工位的移动。在不同的工位上实现整个工程机械的装配工作。这也是现在目前最为常用的装配形式。具体的形式就是装配流水线等。另外，没有完全实现流水线装配的情况下，我们还有叉车等装备进行工件等设备的移动。 （2）装配特征。工程机械在装配的过程中，目前已经实现了自动化等，然而人工的劳动强度还是比较高，装配的成本一直不能有效降低。下面就目前的装配工艺特征进行重点分析： 第一，自动化程度现在工程机械相对都是订单式生产，不能像汽车的生产流水线那样的大规模化的生产，因此在装配环节上，相应的自动化程度也没有达到很高的程度。工程机械的装配自动化方面的特征有：第一，输送装备先进性不足。由于工程机械重量相对较重，产能不是很高，运用输送装备的现代化程度不是很高，一般还是以固定式的装配方式为主，需要转移工位的时候，一般采用的是机械化的运输方式，流水线的装配没有完全形成。第二，人工装配为主要的作业形式[2]。目前，国内的工程机械装备还主要是以人工为主，相关零部件的组装都是依靠人工，当零部件相对较重的时候，工人一般可以使用一些转运设备等。 第二，装配工具方面。装配工程机械需要有专业化的工具。一些工具的使用将直接影响工程机械零部件之间的相互配合，这些专业化的工具与装配工艺的效率和精度有着直接关系。在装配设备工具具有亮点的地方就是焊接等环节，工程机械的底盘等骨架已经出现机械手臂的智能焊接，实现了焊接效率和精度的有效提升。在装配的其他环节中，相关的设备工具机械化、智能化程度还不是很高。然而现代装配工具都具有很强的专业性，例如：轴承的装配中可能涉及到过盈配合，这种工艺加热或者冷冻等处理，才能有效实现最终的装配，这就需要有专业的设备和工具，装配的工艺流程相对比较复杂。目前使用的扳手还主要以普通的气动为主，对拧紧力矩的控制不具有有效性。因此，目前工程机械使用的螺栓可能不具有有效性。为了进一步提升螺栓的拧紧力，我们一般使用扭力扳手，这种扳手一般需要两个人合作才能完成操作。 第三，劳动强度方面。由于现在的工程机械装配过程，自动化程度有待提升，因此工人的劳动强度也是比较大的。在装配过程中，装配工需要进行工件的工位转移，工件之间配合和调整，相关工具的使用。虽然一些大型工件的吊装可以依靠起重设备，但是一些相对重量不是很高的工件也是需要用人工进行。同时一些过盈配合中，需要运用到锤等工具进行操作，这样一方面可能造成工件的损伤，另一方面可能出现一定的安全隐患，这样就需要进一步拓展操作人员的安全操作的意识。因此在工程机械的装配中，工人的劳动强度目前还是相对较强，安全隐患也相对较多，同时也有可能对工件造成一定的损伤。3　发展趋势 （1）工位转移的自动化程度进一步提升。引进自动化程度较高的装配流水线将使得劳动者的劳动强度进一步降低，可以有效提升工程机械的装配效率和精密程度，这样就需要进一步拓展他们对关键环节的自动化程度，例如，工位转移，这是一个劳动相对较大的工作，也容易出现危险性。目前已经出现的相关机械设备有链板输送设备、空中小车等。这些设备将大大降低工程机械装配过程中进行部件转移过程的劳动强度，同时也进一步降低了工件转运过程中的安全隐患。 （2）装配柔性化程度进一步增强。工程机械存在着生产批量较小，种类繁多的特征，这两个特征使得工程机械在生产装配的过程中存在着装配流水线不易相对固定，需要实现流水线柔性化的设计要求，可以满足不同型号的机械的装配需要。例如现在的很多的工程机械的装配流水线可以进行有效调整（转化支架等）实现针对不同型号产品的装配需求。装配柔性化的设计将使得整个装配流水线效率提升，适应性增强，是今后工程机械装配流水线的发展方向之一[3]。 （3）设备操作人性化程度进一步优化。目前一些人机工程的设计理念已经逐渐渗入工程机械装配流水线的生产之中。这种人性化的设计将使得工人进行装配作业的时候可以有效提升舒适度，工人的劳动强度也将有效改善。例如：在进行过盈配合的装配中，运用液压等压装动力装备，将使得工人的操作更加容易、方便，劳动量也进一步降低。另外还有在适当的条件下，给装配车间加装暖气设备和制冷设备等，这样可以大大降低装配工人的工作环境，使得他们可以更加舒适的进行装配作业。4　结语 工程机械的装配方式相对比较固定，即：互换法、修配法、选配法等，这些方式都是针对不同的装配要求设计的。在实际装配中，由于装配工件的复杂性，需要运用多种装配方式相结合的手段进行，这样就需要技术人员对装配要求进行有效认识，最终选择适合的方式。今后的工程机械装配工艺将朝着自动化、柔性化、人性化等方向发展，进一步提升其装配效率、性能，降低劳动强度和安全隐患等。参考文献：[1]黄庆林,卞俊明,周健等.工程机械的装配工艺现状和发展趋势[J].电子制作,2013,14(05):166-167．[2]张帅,李强等.工程机械自动化装配工艺的重要性与发展趋势[J].北极光,2015,17(11):116-117．[3]才革.现代化机械装配工艺的问题分析[J].科技创新导报,2015，18(12):187-188．工程机械装配工艺现状与发展趋势董永康（中航工业导弹院,河南 洛阳 471000）摘　要：工程机械的生产量不是很大，型号相对复杂，因此在装配工艺的设计中，我们需要拓展思路，实现工程机械装配效率、精准度等方面的提升。本文重点分析了现在工程机械装配工艺的基本现状，从多个角度提出了今后其工艺发展的主要趋势等。关键词：工程机械；装配；工艺；效率DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.069

・１４４・　科技论坛　工程机械装配工艺现状与发展趋势　李金宝　（ａｎ阳学院，湖南邵阳４２２０００）　摘要：伴随着我国科技水平的快速发展，工程机械在我国经济建设领域发挥着巨大的作用。工程机械提高了项目施工中的生产效　率，减少了人工的使用，节约了生产过程中的成本。工程机械产品往往结构复杂，重量上也比较笨重，这就对工程机械装备工艺提供了难　度，有的机械设计比较巧妙，装配工艺形式就变得多样化。主要介绍工程机械装配工艺特点，然后对我国目前工程机械装配工艺现状做简　要分析，最后对＿ｒ－程机械装配工艺的发展趋势详细阐述。　关键词：工程机械；装￣ｉ￣－ｒ艺；未来发展ｌ１ｌ　工程机械的装配工艺笼统讲就是将生产好的零部件按照图纸　要求装配起来，最后形成在工程项目上具有操作功能的机械设备，　由于机械设备在项目生产中的重要作用，因此，对工程机械装配工　艺具有较高的要求，装配工艺的好坏直接影响到机械设备的性能和　使用情况，所以，装配人员及厂家需要不断提高自身的装配能力，来　实现机械设备上对装配工艺的需求。　１工程机械装配工艺的特点和现状　１．１工程机械装配工艺的特点　装配工艺是机械生产中的重要环节，相比于机械设计前期的各　种工艺，装配工艺所涉及的设备较少，也没有太高的工艺要求，但是　装配工艺的重要性同样不能小看，先进的装配工艺为机械生产的后　道工序提供了保障，能有效提高生产效率，减少人员的重复劳动，总　的来说，工程机械装配工艺有以下几个特点：　其一，随着工程量不断加大，目前使用的机械设备也朝着体型　巨大的方向发展，机械设备本身零部件就多，体型增大就意味着零　部件也要相应变大，因此零部件移动不便，降低了灵活Ｉ生【ｌｊ。　其二，工程项目中机械设备需要实现生产和加工的多种要求，　因此结构上一般比较复杂，这就需要较多零部件配合，才能完成机　械的基本结构。　其三，对一些大型机械设备来说，由于使用频率不高或者运用　范围较小，造成一次性生产批量过小，如起重机，一次生产只有几十　台，多的也就几百台。　其四，在整个机械装配领域，不仅需要对机械配件进行装配，还　涉及到一些电子元件的装配，装配形式多种多样。　１．２工程机械装配工艺的现状分析　自动化程度方面——相对于一般批量生产装配来说，工程机械　生产量一般不是很大，因此在自动化要远远落后于批量生产类的装　配。近年来，随着我国机械设备运用广泛，在产量上也有相应的提　高，但是在装配工艺整体水平上还有待提升。一方面由于传运自动　化程度不高，在机械生产过程中除总装上实现了机械化运输外，其　余还属于固定式装配，在车间由起重机或者叉车进行运转Ｉ２１。另一方　面，目前我国工程机械装配上还没有实现自动化，大部分都是通过　人工完成。　工装工具方面——现阶段，工程机械装配工艺中最常见的工具　有压装机、拧紧机等，在装配中会涉及到轴承与轴、外圈与孔等不同　形式的装配。在有专业加热箱或者冷柜的条件下，能很大程度上提　高装配效率。压装机对装配工艺有很大的帮助，结构简单，实用性较　强。　工人劳动方面——自动化程度的低水平以及工装工具的落后，　工程机械装配工人往往需要较大强度对工件进行搬运，以及一些小　工件的装配和调整。对大型工件的处理主要依靠起重设备配合来完　成，如门式起重机、平衡吊等。通过平衡吊的使用，可以大大减少工　人对工件的搬运，并且，平衡吊能让工件保持在一个精确的位置上，　方便装配过程。在一些劳动强度较高的装配环节上，如大销子与孔　的装配上，需要采用大锤敲击的方式，明显增强了工人的劳动强度，　同时敲击的过程中容易造成工件的损坏，不注意的时候还容易产生　安全事故。　２工程机械装配工艺的发展趋势　２．１实现传输自动化　任何部门在机械生产过程中，都需要把提高生产效率和减轻工　人劳动强度作为生产目标之一，在工程机械装配工艺上，有效利用　传输技术是提高装配效率的前提＿引。现阶段，我国正逐步采用机械化　的链板输送线、葫芦输送线等来配合完成轻型零部件的装配工作，　从而实现完整的生产线流程。但是，在一些特大型的工程机械生产　中，由于产量一直得不到保证，并且零部件相对笨重，在短期时间内　很难实现传输的自动化。　２．２确保生产线的实用性　自动化生产线的应用，实现了生产效率的提高，但是在工程机　械生产中，种类多批量小是普遍存在的想象，因此在打造生产线的　时候应该充分考虑生产线的适用性，能同时满足不同种类不同批次　设备的装配。在设计生产线的过程中，让生产线仅仅通过更换支架，　工装工具就能满足不同产品的装配任务，此外，生产线还应该确保　可以随时调整装配的节奏，尽量满足不同产品对不同装配时间的需　要。　２．３实现更人性化的操作　自动化传输设备的应用，减少了工人对工件的手动搬运，然而　进一步减轻工人的劳动强度，这是公司人性化的表现。平衡式起重　机、升降平台等装备工具的使用，使装配工作在相对轻松的过程中　完成；而运用加热装置和冷冻柜，避免了工人进行大锤敲击作业，使　装配工艺不再是体力劳动；自动拧紧机的使用使得手动工作变得更　加便捷，既减轻了工人装配上的工作量，同时质量上还能得到充分　的保障［４１。　２－４虚拟化装配的使用　随着科技水平的提高，工程机械产品的更新速度也越来越快，　长时间以来新设备研发时间往往比较长，原因在于装配时问占了研　发时间上很大的比例，设计技术落后造成装配次数反复。在这种情　况下，机械生产过程中可引入三维可视化模式，在开发设计时就可　以针对装配问题，提前调整设计中出现的误差，减少实际装配中出　现的问题。　３结论　综上所述，工程机械装配工艺的发展，直接影响着项目生产效　率和进程，企业要充分重视这个问题，从多方面共同提高装配工艺　的技术水平，为企业实际生产中创造更大的价值。　参考文献　『１１张宇．浅谈某种机型推土机的装配工艺原则与发展趋势　科技风，　２０１６（１７）．　『２］郭艳辉，魏冬梅，张丹丹．机械装配工艺及关键技术分析【Ｊ］．科技展　望，２０１６（１　１）．　【３】才革．现代化机械装配工艺的问题分析［Ｊ１．科技创新导报，２０１５（３４）．　刘立功，房彬，薛尽想，张俊，杨天云．轮式起重机回转支承装配专机　研究与应用『Ｊ１．工程机械与维修，２ｏ１５（Ｓ１）．　

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工程机械装配工艺现状与发展趋势

作者：董永康

来源：《山东工业技术》2017年第04期

摘 要：工程机械的生产量不是很大，型号相对复杂，因此在装配工艺的设计中，我们需要拓展思路，实现工程机械装配效率、精准度等方面的提升。本文重点分析了现在工程机械装配工艺的基本现状，从多个角度提出了今后其工艺发展的主要趋势等。

关键词：工程机械；装配；工艺；效率

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.069

1 引言

工程机械都是有成百上千个零部件组成的。这些零部件按照图纸的标记，装配在一起，构成具有一定功能的机械装备。装配工艺对于机械设备来说有着至关重要的作用。在装配的过程中，我们使用的相关设备不是很多，工艺也没有太过复杂的地方，因此运用现代化的设备，使用先进的工艺手段等可以有效提升工程机械的装配水平，降低工人的劳动强度等。

2 装配工艺现状

（1）装配形式。第一，固定式的装配形式。这是针对一些大型的工程设备的组装，将其固定在某一个工位上进行的。在装配全程中不存在工件的移动。这种装配方式效率不是很高，主要针对一些特殊性的工程机械，例如：超大型的起重设备等[1]。

第二，移动式的装配形式。这种装配方式主要特征就是需要进行相关工位的移动。在不同的工位上实现整个工程机械的装配工作。这也是现在目前最为常用的装配形式。具体的形式就是装配流水线等。另外，没有完全实现流水线装配的情况下，我们还有叉车等装备进行工件等设备的移动。

（2）装配特征。工程机械在装配的过程中，目前已经实现了自动化等，然而人工的劳动强度还是比较高，装配的成本一直不能有效降低。下面就目前的装配工艺特征进行重点分析：

第一，自动化程度现在工程机械相对都是订单式生产，不能像汽车的生产流水线那样的大规模化的生产，因此在装配环节上，相应的自动化程度也没有达到很高的程度。工程机械的装配自动化方面的特征有：第一，输送装备先进性不足。由于工程机械重量相对较重，产能不是很高，运用输送装备的现代化程度不是很高，一般还是以固定式的装配方式为主，需要转移工位的时候，一般采用的是机械化的运输方式，流水线的装配没有完全形成。第二，人工装配为龙源期刊网