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第一章 绪论1

第一节 自动装配与柔性装配技术的发展概况1

一、装配自动化在现代制造业中的重要性1

二、自动装配与柔性装配技术的发展概况2

三、实现装配自动化的途径6

第二节 自动装配系统与FAS的组成和分类7

一、自动装配系统与FAS的组成7

二、自动装配系统与FAS的分类9

三、装配系统的方案选择10

二、装配零件的结构工艺性12

一、自动装配结构工艺性的意义12

第一节自动装配条件下的结构工艺性12

第二章 自动装配工艺过程分析12

第二节 自动装配工艺设计的一般要求16

一、自动装配工艺的节拍16

二、避免或减少装配中基础件的位置变动16

三、合理选择装配基准面16

四、对装配零件进行分类16

五、装配零件的自动定向16

六、易缠绕零件的定量隔离17

七、精密配合副的分组选配17

八、装配自动化程度的确定17

一、产品设计18

九、提高装配自动化水平的技术措施18

第三节 自动装配工艺设计基础18

二、基础件的概念与功能19

三、装配零件的质量保证19

四、拟定自动装配工艺20

五、确定自动装配工艺的工位数量20

六、估算完成各装配工序的时间20

七、自动装配工艺的工序集中21

八、加工与装配一体化的自动装配工艺21

九、自动装配工艺过程的检测工序21

一、装配零件在供料定向及输料装置中的位置精度23

第一节 自动装配工艺系统的精度计算23

第三章 自动装配系统与FAS的设计基础23

二、紧固联接的工艺规范精度24

三、圆柱配合表面联接的相对位置精度计算24

第二节 自动装配工艺的零件配合可靠性计算40

一、直线尺寸链的自动装配可靠性计算40

二、二维尺寸链的自动装配可靠性计算42

三、系统误差对二维尺寸链可靠性的影响44

第三节 自动装配工艺的装配力计算44

一、影响装配力的主要因素44

二、装配零件无倾斜倒棱接触的装配力计算45

三、装配零件轴线相对倾斜时的装配力计算46

五、局部塑性变形固定联接力的计算48

四、过盈配合所需装配力的计算48

六、冷铆时所需力的计算49

七、螺纹联接的旋转力矩的计算50

第四节 保证零件可装配性的方法51

一、导向装置与柔顺装置51

二、避开装配中的卡住区和楔死52

三、轴孔类零件配入过程的位移关系55

第五节 自动定向理论58

一、定向理论60

二、零件的姿势概率65

第二节 供料机构、振动式料斗69

第四章 自动供料系统69

第一节 概述69

二、其他类型的供料机构77

第三节 输料槽和擒纵机构84

一、输料槽84

二、擒纵机构86

三、零件在输料槽中的运动分析89

四、输送过程的故障分析91

第四节 零件供料过程的定向整理95

一、供料机构的定向方法95

一、利用电视摄像机进行形状识别的系统101

二、互锁件的供料101

第五节 零件的视觉识别101

二、利用光点矩阵的排列进行识别的方法104

三、利用光点零件投影图相重迭进行识别的方法106

四、简单零件的识别装置示例108

第六节 FAC的柔性供料系统实例109

一、系统硬件109

二、零件供料机111

第五章 自动装配系统的典型机构114

第一节移置机构114

一、运动分析114

二、气压驱动的平移式移置机构115

三、自动装配机提升盘操纵的移置机构116

第二节 传送机构117

一、回转式传送装置117

二、直进式传送装置121

第三节 装配工作头126

一、轴孔类零件自动装配的柔顺手腕126

二、螺钉自动装配工作头130

三、垫圈自动装入工作头134

四、螺母自动装入工作头134

五、铆接工作头134

六、焊接装置138

七、自动装配系统的检测装置139

第六章 装配机器人145

第一节 概述145

第二节 装配机器人实例简介146

一、SCARA型装配机器人146

二、带XYZ平移轴的机器人152

第三节 装配机器人手爪154

一、确定手爪结构尺寸的参数154

二、机器人手爪及自动夹紧装置的种类154

三、设计要求157

一、多手爪的价格计算158

第四节 装配机器人及手爪的经济分析158

二、手爪结构的经济分析159

三、操作时间经济分析160

第七章 自动装配机和FAS的设计164

第一节 引言164

第二节 单工位装配机164

第三节 多工位装配机165

一、零件进料工位166

二、检测工位167

三、行程控制的多工位自动装配机的设计168

四、时间控制的多工位自动装配机设计169

五、自动装配系统174

第四节 组合装配线177

第五节 自动装配线与手工装配点的集成179

一、供应零件的手工装配点179

二、手工装配工作点179

第六节 包含手工装配点的非同步装配线180

第七节 自动装配机实例181

第八节 柔性装配系统187

一、概况187

二、FAS的操作过程188

四、抓取器190

三、工作空间190

五、柔性单工位装配机的设计191

六、柔性装配单元与手工装配点互联的装配线194

七、柔性装配单元与柔性装配系统实例195

第九节 零部件加工工艺与装配工艺的一体化203

一、引言203

二、一体化的部件生产203

三、零件在装配设备上生产加工203

四、包含零件加工的装配系统204

五、生产过程一体化的限制206

第一节 需求预测与产品分析207

一、需求预测207

第八章 自动装配系统与FAS的规则与设计207

二、产品分析208

第二节 初步设计208

一、产品结构与装配状况208

二、装配顺序208

三、随行夹具的设计210

第三节 功能分析及循环时间的确定211

一、功能分析211

二、平面布置实例212

一、平面布置设计的原则212

第四节 平面布置设计212

二、循环时间的确定212

第五节 人员需求的确定214

第六节 利用率的确定215

一、各工位利用率215

二、系统结构利用率216

三、启动工作特性216

四、人员技能216

第七节 装配系统设计及总体布局216

一、装配系统设计216

二、自动装配系统总体布局的设计217

第一节安全性220

一、装配机器人产生事故的原因220

第九章 自动装配系统与FAS的安全性和可靠性220

二、装配机器人的安全措施221

第二节 系统功能的可靠性222

一、可靠性的基本概念222

二、失效的类型222

三、保证系统可靠性的方法223

四、系统功能可靠性的适时处理224

五、自动装配系统与FAS的故障诊断227

第十章 FAS的运储系统231

第一节 概述231

一、简介233

第二节 自动导向小车233

二、自动导向小车的导向方法235

三、零件的装卸237

第三节 自动化立体仓库239

一、自动化立体仓库的结构与作业流程239

二、堆垛起重机240

三、自动化立体仓库的计算机控制245

第十一章 FAS的发展趋势246

一、现代制造技术必然会促进FAS的长足发展246

二、机器人的迅速发展为FAS奠定良好基础247

三、近代基础技术的迅速发展与相互渗透使FAS的性能迅速提高248

四、未来的FAS249

参考文献252