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符合装配要求的结构设计准则

装配是机器制造中的后期工作,装配质量直接影响着机器的运行质量,是决定产品质量的关键环节。装配工序的成本,在不少机械产品生产过程中,占总生产成本的30%左右。提高装配质量,减低装配成本,必须从设计阶段开始。

装配分为自动装配和手工装配两类。自动装配适用于批量大、操作固定、动作简单的装配,自动装配对公差的要求较高。反之,适用于手工装配。

符合装配要求的结构设计就是在结构设计上保障装配的可能,采用的结构措施应方便装配,并减少装配工作量,提高装配质量。

结构设计准则:

1)便于运送准则:

如果用带式输送机输送的构件,应防止构件之间相互套勾、连结在一起,否则需要额外的分离工序。

2)便于方位识别准则:

零部件的方位识别大多数情况下对人来说是不成问题的。而对于机器人来说则是一个复杂的模式识别问题。在设计阶段,留有识别特征,是提高机器人方位识别能力最有效的方法。

方便机器人识别的结构方法有:

(1)取对称结构。因彼此无差别,不用识别。

(2)几何特征。识别特征以几何特征最易被识别,因此,物理特征应转化为几何特征。

(3)表面化。内部特征难以观察,应外部化。

(4)避免近似结构。一些结构由于功能要求或其他限制不能制成对称结构,但他们又非常接近对称结构,这种似是而非的近似对称结构是难以识别的,解决方法是扩大其不对称性。

3)方便抓取准则:

结构设计时需要考虑留出取、抓、举的地方;要保证能抓牢且不损伤工作面。

例如:

(1)平面比斜面夹持更可靠;

(2)构件重心和夹持点设置在同一平面内。

(3)外表面有较高精度的加工面需设置夹持位置。如圆柱面可设置抓取槽或者内孔设置抓取凸台。

4)方便定位准则:

任何零部件在整个系统中都有自己唯一确定的位置,即都必须定位。

方便定位的结构措施有:

(1)设置确定位置的基准,如轴肩、定位凸台等;

(2)定位挡肩;

(3)调整,对于有配合精度要求的地方要有调整的可能以及要方便调整。

注:主要起固定作用的螺栓连接很难满足高精度的定位要求,因此,设置定位基准面,且设置的调整机构要方便调节,尽量避免出现进行调整时还需拆卸其他配件的情况。

为了装配时方便定位,应在最先接触的部位上设计有导向功能的结构,如倒角、锥形体等结构。

5)简化运动准则:

即简化装配操作,减少装配操作工作量。

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